細胞：CRISPR/Cas9によるプログラム可能なRNA認識と切断
Nature 516, 7530 doi: 10.1038/nature13769
CRISPR関連タンパク質Cas9はRNA誘導型のDNAエンドヌクレアーゼで、RNA–DNAの相補性を利用して、塩基配列特異的に二本鎖DNA（dsDNA）切断の標的部位を識別する。本来の仕組みでは、Cas9が作用するのはDNA基質だけに限られているが、その理由はCas9の結合にも触媒作用にも、dsDNAの標的部位（20ヌクレオチド長）に隣接して標的部位とは逆の鎖上に存在する、PAM（protospacer adjacent motif）と呼ばれる短いDNA配列の認識が必要なためである。Cas9は、原核細胞および真核細胞の非常にさまざまな細胞型、そして生物体全体で、ゲノム工学や遺伝子調節など、幅広い用途に利用できるツールであることは証明されているが、RNAを標的にすることはできないと考えられていた。今回我々は、PAMを別のDNAオリゴヌクレオチドとしてトランスに提示すれば、Cas9が、Cas9関連ガイドRNA配列に一致する一本鎖RNA（ssRNA）に高い親和性で結合することを明らかにする。さらに、PAM提示オリゴヌクレオチド（PAMmer）は、ssRNA標的の部位特異的エンドヌクレアーゼ切断を誘発し、これはCas9によるDNA切断のPAMを介する誘発と類似している。特別に設計したPAMmerを使えば、Cas9をRNA標的に特異的に誘導して結合させ、対応するDNA配列は避けながら標的を切断することも可能で、我々はこの方法によって、細胞から内在する1個の特定のメッセンジャーRNAを単離できることを実証した。これらの結果から、PAMの結合とCas9による基質選択とに本質的な関連があることが判明し、Cas9が、標識を必要とせずにプログラム化した転写産物認識に利用できることが明確に示された。
