ニンヒドリン化学を用いたRNA誘導核酸切断の操作

The Manipulation of RNA-Guided Nucleic Acid Cleavage with Ninhydrin Chemistry.

• Shao-Ru Wang
• Hai-Yan Huang
• Jian Liu
• Lai Wei
• Ling-Yu Wu
• Wei Xiong
• Ping Yin
• Tian Tian
• Xiang Zhou

抄録

CRISPR(clusteredregular interspaced short palindromic repeats)システムは、貴重なゲノム編集ツールとして確立されています。CRISPRシステムを制御することは生物学的にも重要な意味を持ち、この分野は大きな関心を集めています。タンパク質工学を必要としないシンプルなアプローチが求められている。CRISPRシステムは通常、ヌクレアーゼ複合体をリクルートし、指示するためのガイドRNA（gRNA）部位を必要とする。この点で、ニンヒドリン（1,2,3,3-インダントリオン一水和物）は、gRNAを修飾するためのかなりの可能性を秘めているように思われるが、まだ開拓されていない。本研究では、gRNA分子の可逆的な合成後修飾のために、ニンヒドリンの化学的性質を調べた。さらに、ニンヒドリン化学が2つの重要なCRISPRシステムの修飾に有効であることを示した。このように、ニンヒドリン化学は将来の化学生物学研究への応用の可能性を示している。

CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) systems have been established as valuable genome-editing tools. Controlling CRISPR systems has high biological significance and this field has garnered intense interest. There is a considerable need for simple approaches with no need for protein engineering. The CRISPR systems usually require a guide RNA (gRNA) moiety to recruit and direct the nuclease complexes. In this respect, the ninhydrin (1,2,3-indantrione monohydrate) seems to have considerable potential, as yet unexploited, for modifying gRNA. In this study, ninhydrin chemistry is explored for reversible postsynthetic modification of gRNA molecules. It is further shown that ninhydrin chemistry is efficient in modulating two important CRISPR systems. Thus, ninhydrin chemistry exhibits potential applications in future chemical biology studies.

© 2020 The Authors. Published by WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.