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公開番号2025133832
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-11
出願番号2025111544,2024000695
出願日2025-07-01,2019-03-14
発明の名称新規CRISPR DNAターゲティング酵素及びシステム
出願人アーバーバイオテクノロジーズ, インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類C12N 15/09 20060101AFI20250904BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】新規CRISPR DNAターゲティング酵素及びシステムの提供。
【解決手段】本開示は、標的化した形で核酸を操作するための新規システム、方法、及び組成物について記載する。本開示は、DNAなどの核酸を標的化して修飾するための、天然に存在しないエンジニアリングされたCRISPRシステム、成分、及び方法について記載する。各システムが、一体となって核酸を標的化する1つ以上のタンパク質成分と1つ以上の核酸成分とを含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
図面に記載の発明。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１８年３月１４日に出願された米国特許出願第６２／６４２，９１９号明細書；２０１８年５月３日に出願された米国特許出願第６２／６６６，３９７号明細書；２０１８年５月１６日に出願された米国特許出願第６２／６７２，４８９号明細書；２０１８年６月１日に出願された米国特許出願第６２／６７９，６２８号明細書；２０１８年７月２６日に出願された米国特許出願第６２／７０３，８５７号明細書；２０１８年１０月３日に出願された米国特許出願第６２／７４０，８５６号明細書；２０１８年１０月１６日に出願された米国特許出願第６２／７４６，５２８号明細書；２０１８年１１月２７日に出願された米国特許出願第６２／７７２，０３８号明細書；及び２０１８年１２月５日に出願された米国特許出願第６２／７７５，８８５号明細書の優先権の利益を主張する。前述の出願の各々の内容は、本明細書によって全体として参照により援用される。
続きを表示（約 2,500 文字）【０００２】
本開示は、クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート（ＣｌｕｓｔｅｒｅｄＲｅｇｕｌａｒｌｙＩｎｔｅｒｓｐａｃｅｄＳｈｏｒｔＰａｌｉｎｄｒｏｍｉｃＲｅｐｅａｔｓ：ＣＲＩＳＰＲ）及びその成分に関連するベクターシステムを使用するものである、配列ターゲティング及び核酸編集を伴う遺伝子発現制御に用いられるシステム、方法、及び組成物に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、ゲノムシーケンシング技術及び解析の進歩が適用されることにより、原核生物の生合成経路からヒト病理に及ぶまでの多種多様な自然領域における生物学的活性の遺伝的基礎に関して重要な洞察が得られている。遺伝子シーケンシング技術が生み出す大量の情報を完全に理解し、評価するためには、対応したゲノム及びエピゲノム操作技術の規模、有効性、及び容易さの向上が必要となる。このような新規ゲノム及びエピゲノムエンジニアリング技術は、バイオテクノロジー、農業、及びヒト治療薬を含めた数多くの領域における新規適用の開発を加速させることになる。
【０００４】
クラスター化して規則的な配置の短い回文配列リピート（ＣｌｕｓｔｅｒｅｄＲｅｇｕｌａｒｌｙＩｎｔｅｒｓｐａｃｅｄＳｈｏｒｔＰａｌｉｎｄｒｏｍｉｃＲｅｐｅａｔｓ：ＣＲＩＳＰＲ）及びＣＲＩＳＰＲ関連（Ｃａｓ）遺伝子は、まとめてＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ又はＣＲＩＳＰＲ／Ｃａｓシステムとして知られ、現在のところ、細菌及び古細菌にファージ感染に対する免疫を付与するものと理解されている。原核生物適応免疫のＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムは極めて多様な一群のタンパク質エフェクター、非コードエレメント、並びに遺伝子座構成であり、その幾つかの例がエンジニアリングされ、適合されることにより、重要なバイオテクノロジーが生み出されている。
【０００５】
宿主防御に関与するこのシステムの成分には、ＤＮＡ又はＲＮＡを修飾する能力を有する１つ以上のエフェクタータンパク質と、これらのタンパク質活性をファージＤＮＡ又はＲＮＡ上の特異的配列に標的化することを担うＲＮＡガイドエレメントとが含まれる。ＲＮＡガイドはＣＲＩＳＰＲＲＮＡ（ｃｒＲＮＡ）で構成され、１つ又は複数のエフェクタータンパク質による標的核酸の操作を実現するために追加的なトランス活性化型ＲＮＡ（ｔｒａｃｒＲＮＡ）を必要とすることもある。ｃｒＲＮＡは、ｃｒＲＮＡへのタンパク質結合を担うダイレクトリピートと、所望の核酸標的配列に相補的なスペーサー配列とからなる。ＣＲＩＳＰＲシステムは、ｃｒＲＮＡのスペーサー配列を修飾することにより、別のＤＮＡ又はＲＮＡ標的を標的化するよう再プログラム化し得る。
【０００６】
ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムは、大きく２つのクラスに分けることができる：クラス１システムは、一緒になってｃｒＲＮＡの周りに複合体を形成する複数のエフェクタータンパク質で構成され、クラス２システムは、ＲＮＡガイドと複合体化してＤＮＡ又はＲＮＡ基質を標的化する単一のエフェクタータンパク質からなる。クラス２システムのシングルサブユニットのエフェクター組成は、エンジニアリング及び適用移行に一層簡便な成分セットを提供し、従ってこれまでプログラム可能なエフェクターの重要な供給源となっている。従って、新規クラス２システムの発見、エンジニアリング、及び最適化が、ゲノムエンジニアリング及びその他に向けた広範且つ強力なプログラム可能技術につながり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムは、古細菌及び細菌において外来性の遺伝エレメントから種を防御する適応免疫系である。ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓ９によって例示されるクラス２
ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムの特徴付け及びエンジニアリングにより、ゲノム編集及びその他における多様な一連のバイオテクノロジー適用への道が開かれてきた。それにも関わらず、核酸及びポリヌクレオチド（即ち、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は任意のハイブリッド、誘導体、又は修飾体）を修飾するための、その独自の特性によって新規適用を実現する現在のＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムを越える更なるプログラム可能なエフェクター及びシステムが依然として必要とされている。
【０００８】
本願中のいかなる文献の引用又は識別情報も、かかる文献が本発明の先行技術として利用可能であることを認めるものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示は、新規シングルエフェクタークラス２ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムの天然に存在しないエンジニアリングされたシステム及び組成物を、ゲノムデータベースからの計算的同定、天然遺伝子座からエンジニアリングされたシステムへの開発、並びに実験的検証及び適用移行の方法と共に提供する。この新規エフェクターは既存のクラス２ＣＲＩＳＰＲエフェクターのオルソログ及びホモログと配列が異なり、またユニークなドメイン構成も有する。これは、限定はされないが、１）新規ＤＮＡ／ＲＮＡ編集特性及び制御機構、２）送達戦略におけるより高い汎用性に比したより小さいサイズ、３）遺伝子型によって惹起される細胞死などの細胞過程、及び４）プログラム可能なＲＮＡ誘導型ＤＮＡ挿入、切出し、及び動員を含めた更なる特徴を提供する。本明細書に記載される新規ＤＮＡターゲティングシステムがゲノム及びエピゲノム操作技法のツールボックスに加わることにより、特異的でプログラムされた摂動への幅広い適用が実現する。
【００１０】
一般に、本開示は、非天然環境、例えばそのシステムが当初発見された細菌以外の細菌で使用することのできる最小のシステムを作り出すために使用される新規に発見された酵素及び他の成分を含む新規ＣＲＩＳＰＲ－Ｃａｓシステムに関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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