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生化学:RNA誘導型ゲノムエディターの特異なファミリーからなるCasX酵素群

Nature 566, 7743 doi: 10.1038/s41586-019-0908-x

RNA誘導型のCas(CRISPR-associated)タンパク質であるCas9およびCas12aは、侵入核酸に対する適応免疫を提供し、さまざまな生物においてゲノム編集の強力なツールとして機能する。今回我々は、Cas9やCas12aとは根本的に異なる第三のRNA誘導型ゲノム編集プラットフォームである「CRISPR–CasX」系について、その根底にある機構を明らかにする。CRISPR–CasX系は、独特な構造を用いて二本鎖DNAのプログラム可能な結合および切断を行う。生化学データおよびin vivoデータから、CasXが大腸菌(Escherichia coli)およびヒトのゲノム改変に活性を持つことが示された。ガイドRNAおよび二本鎖DNA基質と複合体を形成したCasXについて、異なる集合状態の8つのクライオ(極低温)電子顕微鏡構造が得られ、大規模なRNA骨格と、DNAの巻き戻しに必要なドメインの存在が明らかになった。今回のデータは、CasX活性がどのように収斂進化を通して出現し、Cas9やCas12aとは機能的に異なる酵素ファミリーを確立したのかを示している。

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