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

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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。