遺伝子を高度に活性化『TREEシステム』、ゲノム編集を応用
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広島大学は10月17日、佐久間哲史氏（同大大学院理学研究科講師）、山本卓氏（同教授）らが、牛島俊和氏（国立がん研究センター研究所エピゲノム解析分野分野長）、深澤拓也氏（川崎医科大学総合外科学講座准教授）らとの共同研究によって、ゲノム編集に汎用される「CRISPR-Cas9」を改変し、DNA配列を書き換えることなく遺伝子の働きをONにし、遺伝子を高度に活性化する技術『TREEシステム』を開発したと発表した。
同研究成果は、「The CRISPR Journal」に掲載された。
遺伝子を活性化させるシステム
遺伝子を活性化させるシステムとして、これまでに 第一世代の構造（活性化ドメインを直接DNA結合タンパク質に連結）、さらに、第二世代の構造（活性化ドメインをsgRNA（dCas9と複合体を形成）に呼び込む）などが報告されている。
しかし、これらの構造では、必ずしも十分な活性化効果が得られるとは限らなかった。そのため、より高い効果を発揮する新規システムの開発が望まれていた。
活性化ドメインが高度に集積する『TREEシステム』
今回、同研究グループでは、まず、マルチタグタンパク質（アダプター分子となる）をsgRNAに呼び込み、さらに、活性化ドメインをそのタグの一つひとつに結合。
目的の活性化ドメインが高度に集積することで、より強い活性化が誘導されるシステムを構築した。
同システムを『TREEシステム（Three-component Repurposed technology for Enhanced Expression※の略称）』と命名した。
※「発現増強のための3要素型の別用途化技術」を意味。システムを模式的に示す際にツリー状の形状となることも、名称の一因となったという。
膵臓がん細胞で「E-カドヘリンタンパク質」の発現レベルを約30倍に
『TREEシステム』の優位性は、複数の細胞株を用いて、複数の遺伝子座で実証。
膵臓がん細胞（MIA-PaCa2）でのCDH1遺伝子の発現増強が確認された。
CDH1遺伝子は、がん抑制遺伝子で、細胞接着に関わる「E-カドヘリンタンパク質」をコードしている。
MIA-PaCa2細胞における「E-カドヘリンタンパク質」の発現量は、本来検出限界以下※だった。
※第一世代の活性化システムでは、検出可能な発現は認められず、第二世代の活性化システムでは、ごくわずかに発現が検出可能になった。
『TREEシステム』では、第二世代システムによる発現レベルの「30倍」の活性化効果が実現されたという。
様々な用途へ応用可能な「汎用的基盤技術」に
同研究グループでは、今回開発された『TREEシステム』は、がんの発症をモデル化する技術としての活用や、再生医療用細胞を作製するリプログラミングへの応用が可能と考えられるとしている。
また、高度遺伝子活性化技術として極めて有望であることに加え、様々な用途へ応用可能な「汎用的基盤技術」としている。
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