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Cas9とHistone variantとの融合によるNHEJ抑制をPLOS ONEで発表/NHEJ suppression by fusion of Cas9 and Histone variants published in PLOS ONE


 CRISPR-Cas9をはじめとしたゲノム編集は医療をはじめとした様々な分野において応用技術が期待されていますが、主に非相同末端結合(NHEJ)による塩基欠失や挿入を誘導し、相同組換え修復(HDR)による編集の頻度の低さが課題となっています。本研究で、私たちはCas9にヒストンバリアント(亜種)を融合させることで、NHEJ活性が抑えられることを見出しました。ヒストンH2Aの亜種で、以前よりDNA修復に関わることが知られているH2A.Xも、Cas9と融合させることでNHEJ活性が抑えられましたが、なかでもH2A.1はH2A.Xに比べて、よりNHEJを抑える働きがあることが明らかとなりました。ヒストンは、生体内ではDNAが巻きつくことにより、安定したヌクレオソーム複合体の形成に寄与していますが、Cas9との融合により、NHEJ活性が抑えられるというのは、想定外の事象でした。その詳細な分子機構の追究にはさらなる研究が必要ですが、ヒストン亜種と融合させたCas9は、NHEJを抑制する有用なツールであることが示されました。

文責:加藤-乾 朋子


CRISPR-Cas9 and other genome editing technologies are expected to be applied in various fields including medicine. However, they mainly induce base deletions and insertions by non-homologous end joining (NHEJ), and the infrequency of editing by homology-directed repair (HDR) is a challenge. In this study, we found that fusing a histone variant (variant) to Cas9 suppresses NHEJ activity. H2A.X, a variant of histone, is known to be involved in DNA repair, suppressed NHEJ activity when fused to Cas9, but H2A.1 was found to be the most effective in suppressing NHEJ. Histones contribute to the formation of stable nucleosome complexes in cells by being wrapped around by DNA, but the suppression of NHEJ activity by fusion with Cas9 was unexpected. Although further studies are needed to elucidate the detailed molecular mechanism, Cas9 fused with histone variants is a useful tool for suppressing NHEJ.

Written by Tomoko Kato-Inui

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