Development of a novel genome editing method through transient arrest control of the tumor suppressor protein p53

通过肿瘤抑制蛋白 p53 的瞬时抑制控制开发新型基因组编辑方法

• 批准号: 20H02873
• 负责人: 坂口 和靖
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02873/
• 关键词: 癌抑制タンパク質p53; 多量体形成; ゲノム編集; ペプチド; 一過的阻害

ゲノム編集は、次世代の遺伝子治療法として大きな注目を集めている。しかしながら、CRISPR/Cas9においても、癌抑制タンパク質p53が変異・欠損している細胞に対して優先的にゲノム編集が起こり、治療後に細胞癌化の副作用の恐れがある。このため、有効な治療法が遺伝子治療のみである遺伝性疾患等の治療のために、より安全なゲノム編集法の開発が求められている。安全なゲノム編集のためには、細胞癌化の抑制機構経路の中心であるp53機能を『一過的』に停止制御することが必須である。本研究では、癌抑制タンパク質p53機能の時間的制御による新規ゲノム編集法の開発研究を実施する。すなわち、p53の機能発現に必須な四量体形成を介して、ゲノム編集するときのみp53活性を停止させ、効率的なゲノム編集を達成し、編集後にp53活性を回復させることにより細胞癌化を抑止可能な安全なゲノム編集法の開発を目指す。初年度は、コイルドコイルペプチドによる機能性ペプチドの多量体化がその生理活性に及ぼす効果を制御することを見出した。今年度は、機能性ペプチドとして我々が発見した抗菌活性ペプチドr-Pep1を用い、その多量体化により大腸菌および哺乳細胞の増殖に対する効果を顕著に変化させることを見出した。さらに、一過的にp53の機能を阻害した際のゲノム編集効率を解析するため、ID-p53Tetペプチドの機能解析のためのp53活性およびゲノム編集効率を同時にモニターするレポーター系を確立した。本研究における、多量体化を基盤とした新規機能性ペプチドの創成および癌抑制タンパク質p53のヘテロオリゴマー化を介した一過的機能阻害ペプチドID-p53Tetの開発により、安全かつ効率的なゲノム編集法の開発が強く期待される。

In the next generation, there is a great deal of attention to the collection of editors and the treatment of the next generation. Cancer suppressor, CRISPR/Cas9, p53, tumor suppressor, tumor suppressor, tumor suppressor, There is a general method for the treatment of infectious diseases, such as the treatment of chronic diseases, and the method of editing for safety purposes. It is necessary to stop the control of the p53 mechanism in the center of the cell cancer inhibition mechanism. In this study, we conducted a study on the control of p53 functional time of cancer suppressor and tumor suppressor gene. It is necessary to form a quaternion to introduce p53 activity, to determine the accuracy of p53 activity, to determine the rate of p53 activity, and to determine the effect of p53 activity. after editing, it is possible to improve the safety of the editing method. At the beginning of the year, the function of the system was measured. The physiological activity was measured and the results were analyzed. In the current year, we have heard about the antibacterial activity, the use of r-Pep1, the multiplication of bacteria, the growth of breast-feeding cells, and the production of microbiology. in the current year, we have seen that the antibacterial activity is very high. On the other hand, the p53 machine is able to prevent the editing rate of the device, and the ID-p53Tet machine is able to analyze the p53 activity. at the same time, it is important to make sure that the system is correct. In this study, multi-quantification of new functional mechanisms and cancer suppression mechanisms can prevent the failure of ID-p53Tet in the market, and the safety performance of this method can be improved.

项目成果

Interaction of Arginine Residues with phosphate group in the Active Site of Ser/Thr Phosphatase PPM1A

精氨酸残基与丝/苏氨酸磷酸酶 PPM1A 活性位点磷酸基团的相互作用

• 发表时间: 2021
• 作者: Shogo Ito;Itsumi Tani;Yukiko Shirahata;Yasuyuki Shimohigashi;Rui Kamada;Kazuyasu Sakaguchi
• 通讯作者: Kazuyasu Sakaguchi

コイルドコイルを介したペプチドの多量体化による生理活性増強効果

卷曲螺旋肽多聚化的生理活性增强作用

• 发表时间: 2021
• 作者: 布川優奈;坂口周弥;碓井拓哉;鎌田瑠泉;坂口和靖
• 通讯作者: 坂口和靖

Ser/Thr ホスファターゼPPM1D による好中球サブタイプの多様性制御

Ser/Thr 磷酸酶 PPM1D 对中性粒细胞亚型多样性的调节

• 发表时间: 2021
• 作者: 友田 千尋;矢野 陽;花島 慎弥;河村 奈緒子;安藤 弘宗;村田 道雄;Erwin London;後藤佑樹;鎌田瑠泉
• 通讯作者: 鎌田瑠泉

生細胞蛍光プローブTriazapentalene誘導体を用いた生細胞の刺激応答解析

使用活细胞荧光探针三氮杂戊二烯衍生物进行活细胞的刺激反应分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 崎谷愛未;鎌田瑠泉;池内和忠;谷野圭持;坂口和靖
• 通讯作者: 坂口和靖

p53ファミリー四量体形成ドメインの脊椎動物の進化における安定化機構

脊椎动物进化中p53家族四聚化结构域的稳定机制

• 发表时间: 2020
• 作者: 坂口周弥;中川夏美;鎌田瑠泉;James G. Omichinski;坂口和靖
• 通讯作者: 坂口和靖