セツロテックの共同研究者である北海道大学 宇治先生が、第12回国際水産シンポジウム IFS2024において、弊社独自ゲノム編集因子ST8を用いたアオノリのゲノム編集の研究成果を発表します。
2024.10.10Official
この研究は、国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)の産学共創プラットフォーム共同研究推進プログラム(OPERA、JPMJOP1851)の支援を受け、「食の未来を拓く革新的先端技術の創出」における取り組みとして実施されました。また、セツロテックが参加しているゲノム編集テクノロジー実用化研究助成(Get-Research Grant※)からも助成しています。セツロテックは、本研究に共同研究者として参加しています。
学会名:12th International Fisheries Symposium 2024
開催期間:11月19日-22日
発表のタイトル:CRISPR/ST8-MEDIATED GENOME EDITING IN THE GREEN SEAWEED Ulva prolifera
発表者1:°Shin Sei1, Shunya Hozumi2, Takamasa Hirano2, Shun Sawatsubashi2,3, Hiroyuki Mizuta4, Toshiki Uji4
1 Graduate School of Fisheries Sciences, Hokkaido University, Japan
2 Setsuro Tech Inc.
3 Research and Innovation Liaison Office, Institute for Advanced Medical Sciences, Tokushima University, Japan
4 Faculty of Fisheries Sciences, Hokkaido University, Japan
発表要旨
The clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/Cas9 system is a simple and precise genome-editing tool widely used to generate knock-out mutations. Following the well-established Cas9 system, numerous Cas systems with more potential for various gene editing applications have been identified. Among these is ST8 derived from MAD7 of the Cas12a subfamily which exhibits a preference for “TTTV” PAM sites, employable to T-rich genomes. ST8 also offers higher editing efficiency at low temperatures.
To investigate the potential of ST8-mediated genome editing in seaweed, CRISPR ribonucleoproteins (RNPs) based on Cas9 and ST8 were constructed to target the UpAPT gene encoding the adenine phosphoribosyl transferase in the green seaweed Ulva prolifera. Mutants with dysfunctional UpAPT harbor resistance against the toxic selection compound 2-fluoroadenine (2-FA). The CRISPR RNPs were delivered into the gametes of U. prolifera using polyethylene glycol mediation. 2-FA-surviving individuals were further screened by sequence analysis.
Evaluation of the base mutations caused by Cas9 and ST8 at the UpAPT gene revealed that both enzymes resulted in more deletions than insertions. However, insertion induced by ST8 was slightly higher while deletion was lower than with Cas9. The editing profile also differed as the mutation positions by Cas9 occurred at the proximal PAM site and ST8 at the far end. The study confirms the efficiency of ST8 exhibiting an alternative editing profile and recognition sites. This work demonstrates a novel tool for genome editing applications in green seaweeds, expanding the scope of existing techniques toward a better understanding of the complex molecular processes of these commercially valuable organisms.
CRISPR/Cas9システムは、遺伝子ノックアウトに広く使用されるゲノム編集ツールです。確立されたCas9システムに続いて、様々な遺伝子編集への応用が期待される多くのCasシステムが同定されている中で、弊社が独自に開発したゲノム編集因子ST8(特許第7113415号)は、低温下での高い編集効率とTリッチなゲノムに対する特異性を持つことが確認されました。本研究では、緑藻スジアオノリ(Ulva prolifera)のUpAPT遺伝子を標的に、Cas9とST8による塩基変異を評価した結果、ST8はCas9と異なる変異プロファイルを示し、海藻のゲノム編集における有望な新ツールとなることが示されました。この研究は、緑藻類におけるゲノム編集の新たなツールを示し、商業的に価値のある生物の複雑な分子プロセスを理解するための既存技術をさらに発展させるものです。
※ゲノム編集テクノロジー実用化研究助成(Get-Reseach Grant)は、ゲノム編集技術を活用した研究レベルの底上げと産業分野への展開を目的として、2021年にゲノム編集スタートアップ4社で設立しました。2023年からは、スマート育種協議会に引き継ぎその活動を継続しています。