CRISPRa是什么？CRISPRa研究案例

CRISPRa也称为CRISPR激活 (CRISPR activation) 。让dCas9与不同的转录激活子结合发挥上调靶基因表达的作用。例如，直接与单个转录激活因子（例如dCas9-VP64或dCas9-VP16）融合表达，不过单转录激活因子对靶基因地激活水平降低。为了更好地提高过表达的水平，可将多个转录激活因子共同招募到靶基因TSS位点：如多拷贝VP64与dCas9的融合、三元转录激活因子VPR（VP64-p65-Rta）融合到dCas9末端。

除了将转录激活因子直接与dCas9融合以外，还可以通过分子挂钩来招募转录激活因子到dCas9周围，如：将SunTag短肽（含多拷贝的GCN4激活招募结构域）与dCas9融合，来招募scFvGCN4-sfGFP-VP64。或利用SAM系统，将MS2发夹结构融合到gRNA上，招募激活辅助蛋白（MS2-p65-HSF1）到dCas9-VP64融合蛋白上，提高激活效率。

图4. CRISPRa系统示意图。图片来自: ACS Chem Biol. 2018 Feb 16;13(2):406-416.

在今年初的Nature Neuroscience上，一种新的CRISPRa系统被建立并应用——dCas9-SPH。将SunTag-p65-HSF1与dCas9融合，并利用Cre-loxP系统，建立了一种可受Cre诱导的dCas9-SPH转基因小鼠。

CRISPRa 研究案例

dCas9-VPR

dCas9与转录激活因子融合转录增强结果显示，融合三个转录激活因子的增强的效果明显高于融合单个转录激活因子。

Fig1. Serial fusion of activation domains to dCas9.

VPR连接顺序是转录激活的影响因子，当顺序为VP64-p65-Rta时，转录激活效果最明显。

Fig2. Testing the effects of VP64, p65 and Rta order on activation.

检测人类293T细胞中的MIAT、NEUROD1、ASCL1、RHOXF2、TTN、ACTC1基因，结果显示dCas9结合转录增强子对不同的基因激活程度不同。

Fig3. Gene activation using VPR.

参考文献：

Chavez A, Scheiman J, Vora S, Pruitt BW, et al. Highly efficient Cas9-mediated transcriptional programming. Nat Methods. 2015 Apr;12(4):326-8.