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生物物理：RNA誘導型のCRISPR関連エンドヌクレアーゼCas9によるDNAの点検
Nature 507, 7490 doi: 10.1038/nature13011
CRISPR（clustered regularly interspaced short palindromic repeat）関連酵素であるCas9は、RNAに誘導されるエンドヌクレアーゼで、細菌でRNA–DNA塩基対形成を用いて外来DNAを標的とする。Cas9–ガイドRNA複合体は、動物および植物でゲノム工学的な処理を効率的に行うための手段にもなる。今回我々は、単一分子実験とバルクの生化学実験を行い、Cas9–RNAがDNAを点検して特異的な切断部位を見つける仕組みを明らかにした。Cas9–RNAのDNAへの結合とこの複合体によるDNA切断には共に、短いトリヌクレオチドであるPAM（protospacer adjacent motif）の認識が必要であることが分かった。非標的DNAへの結合親和性はPAM密度と相関し、また、ガイドRNAに完全に相補的であっても近くにPAMがない配列は、Cas9–RNAに無視される。競合アッセイからは、DNA鎖の分離とRNA–DNAヘテロ二本鎖形成がPAMから開始して、標的配列の遠位端に向かう方向に進むことを示す証拠が得られた。さらに、PAMとの相互作用によってCas9は触媒活性を持つようになる。これらの結果は、Cas9がPAMの認識によって、大きなDNA分子を走査しながら標的候補部位を迅速に見つけだし、二本鎖DNAの切断を調節する仕組みを明らかにしている。
