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CRISPR-Cas9 RNAをガイドとするエンドヌクレアーゼ系は、複雑なゲノムの正確かつ効率的な修飾を可能とし、特異性の向上、標的方法の変更、新たな機能性部位の追加のため絶えず開発が行われている。しかし、関連するRNA分子の塩基化学的性質についてはまだ探索されていない。著者らは今回、構造情報に基づく手法を用い、ハイブリッドDNA-RNA CRISPRとトレーサー分子の設計と最適化について紹介する。著者らは、Cas9のリボース要求量を慎重にマッピングすることにより、非特異的な活性を低下させて、in vitroとin vivoで特異的なヌクレアーゼ活性を導くのに十分な最小限のRNA残基をプロセシングするハイブリッドバージョンを開発した。そして、これらの分子内でリボースヌクレオチドを必要とする重要領域を特定し、結合親和性／安定性と細胞活性の正相関を明らかにした。今回の研究は、RNA以外をガイドとしたCas9エンドヌクレアーゼが初めて明らかになり、Cas9のリボース依存なしにXNAでプログラム可能なエンドヌクレアーゼを開発することに向けた第一歩となる。
DNA-RNAハイブリッド鎖をガイドとするCas9エンドヌクレアーゼの合理的生成のための糖依存性のマッピング