Core D: CRISPRi/a Core
核心 D:CRISPRi/a 核心
基本信息
- 批准号:10011935
- 负责人:
- 金额:$ 18.03万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2016
- 资助国家:美国
- 起止时间:2016-09-30 至 2023-02-28
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AddressAutophagocytosisAxonBiological AssayBiological ProcessCRISPR interferenceCell LineCellsCommunitiesComplementDataData SetDiamondExposure toFlow CytometryFluorescence Resonance Energy TransferGene ActivationGene ExpressionGenesGeneticGenetic EpistasisGoalsGuide RNAHumanIndividualInvestigationLabelLinkMammalian CellMonitorNeuronsPathogenicityPathway interactionsPatientsPhysiologicalProteinsProteomicsRecombinantsReportingResearch Project GrantsResearch SupportSurveysTauopathiesTechnologyTranscription CoactivatorTranscription RepressorWorkbasecombinatorialforward geneticsgenetic approachgenome wide screengenome-wideinduced pluripotent stem cellinterestknock-downmonomerneuronal excitabilitynew therapeutic targetoverexpressionproteostasisrecruitreverse geneticssuccesssynergismtargeted biomarkertau Proteinstau aggregationtooluptake
项目摘要
PROJECT SUMMARY
The CRISPRi/a core will support research of Projects 1, 2, and 3 by enabling knockdown and overexpression
of endogenous genes in human iPSC-derived neurons. The CRISPRi/a technology, which we co-
developed, enables highly specific, inducible and reversible control of gene expression in mammalian
cells. We use a catalytically inactive version of the bacterial Cas9 protein (dCas9) to recruit transcriptional
repressors (for CRISPRi) or transcriptional activators (for CRISPRa) to endogenous genes, as directed by
single guide RNAs (sgRNAs). We have established the use of this technology in two modes: to investigate the
function of individual genes of interest (reverse genetics), and to conduct genome-wide screens to uncover
genes relevant for a biological process of interest (forward genetics). We will support the research of
Projects 1, 2, and 3 by enabling CRISPRi/a-based forward and reverse genetics in human iPSC-derived
neurons. First, we will generate and validate stable CRISPRi and CRISPRa cell lines from the isogenic human
iPSCs expressing wild-type tau or V337M tau that are used by Projects 1, 2, and 3. Then, we will generate and
validate sgRNAs targeting axon initial segment (AIS) proteins to enable the investigation of their effects on
plasticity and excitability of V337M tau neurons (for Project 1), sgRNAs targeting key autophagy pathways to
address the question if modulation of these pathways can restore neuronal excitability of V337M tau neurons
(for Projects 1, 2, and 3), and sgRNAs targeting proteins selectively interacting with V337M tau that could
underlie the abnormality in neuronal activity and autophagy pathways induced by pathogenic seeding (for
Projects 1 and 3). We will also conduct two genome-wide CRISPRi screens. First, we will aim to identify
cellular pathways controlling tau uptake, which will then be further characterized by Project 2. Second, we will
aim to identify cellular pathways controlling templates tau aggregation. These forward genetics approaches will
complement the hypothesis-driven reverse-genetics approaches and provide an unbiased survey of relevant
cellular pathways. We will work with the Data core to integrate our datasets with those generated by the MS
core, with the goal to identify convergent results from the proteomic and genetic approaches, and to work with
the Human core to validate the relevance of our cell-based findings in human patients.
项目概要
CRISPRi/a 核心将通过实现敲低和过度表达来支持项目 1、2 和 3 的研究
人类 iPSC 衍生神经元中的内源基因。我们共同开发的 CRISPRi/a 技术
开发的,能够高度特异性、诱导性和可逆性地控制哺乳动物的基因表达
细胞。我们使用细菌 Cas9 蛋白 (dCas9) 的催化失活版本来招募转录
内源基因的阻遏子(对于 CRISPRi)或转录激活子(对于 CRISPRa),按照
单引导RNA (sgRNA)。我们已经以两种模式建立了该技术的使用:
单个感兴趣基因的功能(反向遗传学),并进行全基因组筛选以发现
与感兴趣的生物过程相关的基因(正向遗传学)。我们将支持以下研究
项目 1、2 和 3 通过在人类 iPSC 衍生中实现基于 CRISPRi/a 的正向和反向遗传学
神经元。首先,我们将从同基因人类中生成并验证稳定的 CRISPRi 和 CRISPRa 细胞系
项目 1、2 和 3 使用的表达野生型 tau 或 V337M tau 的 iPSC。然后,我们将生成并
验证靶向轴突初始片段 (AIS) 蛋白的 sgRNA,以便研究它们对
V337M tau 神经元的可塑性和兴奋性(项目 1),sgRNA 靶向关键自噬途径
解决这些通路的调节是否可以恢复 V337M tau 神经元的神经元兴奋性的问题
(针对项目 1、2 和 3),以及靶向与 V337M tau 选择性相互作用的蛋白质的 sgRNA
是致病性播种诱导的神经元活动和自噬途径异常的基础(对于
项目 1 和 3)。我们还将进行两次全基因组 CRISPRi 筛选。首先,我们的目标是确定
控制 tau 摄取的细胞途径,然后将通过项目 2 进一步表征。其次,我们将
旨在确定控制模板 tau 聚集的细胞途径。这些正向遗传学方法将
补充假设驱动的反向遗传学方法,并提供相关的公正调查
细胞途径。我们将与数据核心合作,将我们的数据集与 MS 生成的数据集集成
核心,目标是确定蛋白质组学和遗传学方法的收敛结果,并与
Human core 来验证我们基于细胞的研究结果在人类患者中的相关性。
项目成果
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专著数量(0)
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