Research
研究室の紹介
私たちの研究室では、様々な生物機能改変に関わるゲノム編集の基盤技術開発と、植物の環境ストレス耐性機構の解明研究を進めており、特に環境変動に対応した植物の分子育種研究を推進しています。
ゲノム編集技術の開発研究
ゲノム編集とは、任意の標的配列を特異的に切断する人工ヌクレアーゼを用いることにより、微生物から高等真核生物までの幅広い範囲の生物ゲノム・RNAに対して、標的配列特異的に変異を導入することで遺伝子の機能を改変する技術です。近年、ゲノム編集の応用研究が大きく進歩し、難病の克服を目指した遺伝子・細胞治療などの医療・創薬分野や、生物資源を活用する様々な産業、農畜産業での新しい有用品種開発など、様々な分野で広く活用されようとしています。
微生物の獲得免疫機構の一つであるCRISPR-Cas9システムは、標的DNA切断に機能するCas9と、標的DNA配列の認識に機能する20塩基のRNA分子（標的DNAと相補的なRNA）により構成され、その簡便さと効率の良さからゲノム編集に広く利用されています。一方で、意図しない配列への変異を導入してしまうオフターゲット効果を生じる可能性や、標的とする細胞への送達方法など課題が残っています。
私たちは自然界に存在する多様なCRISPR-Casシステムの中から、機能未知だったシアノバクテリアMicrocystis aeruginosaのCRISPR-CasタイプI-Dに注目し、標的の認識やDNA切断活性を明らかにすることで新しいゲノム編集ツールとして利用できることを見いだしました。このシステムを”TiD”と名付け、ヒト細胞や植物での変異様式の解明と変異導入の効率化や、さまざま応用技術開発研究を進めています。TiDの最大の特徴はオフターゲット効果が低く標的認識の特異性が高い方法であるということ、また大きな遺伝子領域を一度に削除できる活性を有しているということです。難病治療や生物資源・品種改良への応用や実用化に向けた研究を進めています。