細胞内タンパク質産生を制御する新CRISPR法を開発(New CRISPR method makes it possible to control protein production in cells)

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2026-07-06 ミュンヘン大学(LMU)

ドイツ・ミュンヘン大学(LMU)の研究チームは、CRISPR技術を応用し、細胞内でタンパク質が作られる量を高精度に制御できる新しい遺伝子制御法を開発した。従来のCRISPRはDNA配列を編集する技術として広く利用されてきたが、新手法では遺伝子そのものを改変するのではなく、遺伝子発現の過程を精密に調節することで、目的タンパク質の産生量を自在に増減させることが可能となった。これにより、細胞機能を損なうことなく、タンパク質発現を可逆的かつ柔軟に制御できる。研究チームは、この技術を用いて細胞内のタンパク質産生を段階的に調整できることを実証し、遺伝子機能の解析や細胞応答の研究に有用であることを示した。本手法は、疾患関連タンパク質の発現制御、創薬研究、細胞治療、合成生物学など幅広い分野への応用が期待されるほか、遺伝子編集に伴う不可逆的な改変を避けながら生命現象を解析できる新たな研究基盤となる。研究成果は学術誌「Nature Biotechnology」に掲載された。

<関連情報>

CRISPRによるrRNA転写の活性化を介したタンパク質翻訳および幹細胞の自己複製操作 Manipulation of protein translation and stem cell self-renewal by CRISPR activation of rRNA transcription

Maximilian Wiesbeck, Emilie L. Alard, Florencia Merino, Niti Chowdhury, […] , and Stefan H. Stricker
Science  Published:2 Jul 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/science.aeh1348

Abstract

Ribosomal RNA (rRNA) transcription rates vary during development, and their dysregulation is linked to diseases such as cancer and ribosomopathies. Owing to their high abundance and genomic redundancy, the functional significance of rRNA-levels remains unclear. Here, we developed TAPIR (Targeted Activation of Protein Translation), a CRISPR-based approach to elevate rRNA-levels by inducing 47S rDNA transcription. TAPIR increased nucleolar size and enhanced protein synthesis, even in rapidly proliferating cells. In neural stem cells, elevated translation promoted self-renewal and proliferation in vitro and in vivo. Furthermore, TAPIR enabled the modeling and partial rescue of associated disease phenotypes. Our findings revealed that rRNA-levels directly regulate translational output and that protein synthesis capacity can act as a key determinant of mammalian stem cell behavior.

細胞遺伝子工学
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