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単一生細胞内における複数種mRNA蛍光イメージング法の開発

Research Project

Project/Area Number 12J08481
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山田 俊理  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsバイオテクノロジー / 一分子イメージング / RNA / 選択的スプライシング / トロポミオシン / 蛍光タンパク質再構成法
Outline of Annual Research Achievements

本申請研究においては、生きた細胞内のRNA分子を特異的に標識する機能性分子プローブを開発することで、内在性のRNA動態を一分子レベルで解明することを目的とした。具体的には、単一の遺伝子から選択的スプライシングによって産生される複数種のmRNA(トロポミオシン mRNA)を生きた細胞内において、同時蛍光観察する手法の開発を行うこととした。さらには、染色体末端のテロメア領域から産生される非翻訳性長鎖RNAであるテロメアRNAの動態を解析することを目指した。
基本的なプローブの構造は、RNA結合タンパク質PUM1と蛍光タンパク質の断片を融合したものとした。対象RNAの特異的な配列をPUM1の結合配列とし、変異体PUMを作製した。この変異体PUMに蛍光タンパク質の断片を融合させた。本プローブは、対象のRNAに結合して初めて蛍光を発する。プローブの蛍光を蛍光顕微鏡を用いて検出することで、細胞内のRNA量および分布が明らかとなる。
生きた細胞内のRNAの動態を一分子レベルで解析した結果、トロポミオシンは成長因子存在下では、選択的スプライシングの結果、局在が変化することが明らかとなった。また、テロメアRNAに関しては、一過的にテロメア領域に局在する現象を発見した。本研究課題において開発したRNAイメージング技術は、既存の方法では観察できなかった現象を可視化することに成功した。また、このRNAイメージング技術は多様なRNA種に対して応用可能であり、今後普遍的なRNA解析技術となりうることが期待される。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Long Noncoding RNA NEAT1-Dependent SFPQ Relocation from Promoter Region to Paraspeckle Mediates IL8 Expression upon Immune Stimuli2014

    • Author(s)
      Imamura K, Imamachi N, Akizuki G, Kumakura M, Kawaguchi A, Nagata K, Kato A, Kawaguchi Y, Sato H, Yoneda M, Kai C, Yada T, Suzuki Y, Yamada T, Ozawa T, Kaneki K, Inoue T, Kobayashi M, Kodama T, Wada Y, Sekimizu K and Akimitsu N.
    • Journal Title

      Molecular cell

      Volume: 53 Issue: 3 Pages: 393

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2014.01.009

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Single molecule imaging of TERRA in living cells2015

    • Author(s)
      山田俊理、吉村英哲、瀬川尋貴、服部満、小澤岳昌
    • Organizer
      日本化学会第95春季年会
    • Place of Presentation
      千葉県、日本大学 船橋キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 生細胞内における内在性テロメアRNAの動態解析2014

    • Author(s)
      山田俊理、吉村英哲、瀬川尋貴、服部満、小澤岳昌
    • Organizer
      第4回 CSJ化学フェスタ
    • Place of Presentation
      東京、タワーホール船掘
    • Year and Date
      2014-10-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A method to visualize endogenous long non-coding RNA with single molecule level2014

    • Author(s)
      山田俊理、吉村英哲、瀬川尋貴、服部満、小澤岳昌
    • Organizer
      第52回日本生物物理学会年会
    • Place of Presentation
      北海道、札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2014-09-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Live-cell imaging of telomere-repeat containing RNA with single molecule sensitivity2014

    • Author(s)
      山田俊理、吉村英哲、瀬川尋貴、服部満、小澤岳昌
    • Organizer
      第37回内藤コンファレンス
    • Place of Presentation
      北海道 ニセコ
    • Year and Date
      2014-07-16
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescence Imaging of Telomeric Repeat-Containing RNA in Living Cells2014

    • Author(s)
      山田俊理, 吉村英哲, 服部満, 小澤岳昌
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2014-03-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 生きた細胞内における内在性テロメアRNAの一分子動態解析2013

    • Author(s)
      山田俊理, 吉村英哲, 服部満, 小澤岳昌
    • Organizer
      日本生物物理学会第51回年会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府)
    • Year and Date
      2013-10-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 生細胞内における内在性テロメリアRNA可視法の開発2013

    • Author(s)
      山田俊理, 吉村英哲, 服部満, 小澤岳昌
    • Organizer
      CSJ化学フェスタ2013
    • Place of Presentation
      タワーホール船掘(東京都)
    • Year and Date
      2013-10-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescent Probes for single molecule imaging of non-engineered RNAs in living cells2013

    • Author(s)
      山田俊理、吉村英哲、小澤岳昌
    • Organizer
      Seeing is Believing Imaging the Processes of Life
    • Place of Presentation
      Heidelberg (EMBL)
    • Year and Date
      2013-10-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 緑色蛍光タンパク質を利用した内在性テロメアRNAの一分子イメージング法の開発2013

    • Author(s)
      山田俊理、吉村英哲、服部満、小澤岳昌
    • Organizer
      日本分析学会第62年会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府)
    • Year and Date
      2013-09-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A FIuorescent Probe to Visualize Telomeric RNAs in Living Cells with Single Molecule Sensitivity2013

    • Author(s)
      山田俊理、吉村英哲、瀬川尋貴、服部満、小澤岳昌
    • Organizer
      RSC Tokyo International Conference 2013
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県)
    • Year and Date
      2013-09-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 緑色蛍光タンパク質を利用した生細胞内テロメアRNA可視化法の開発2013

    • Author(s)
      山田俊理
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      立命館(滋賀)
    • Year and Date
      2013-03-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Visualization of Single β-actin mRNA Using Fluorescence Reconstitution Technique2013

    • Author(s)
      山田俊理
    • Organizer
      第14回国際細胞膜研究フォーラム
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2013-03-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A Fluorescent Probe for Visualizing Non-Engineered mRNA with Single Molecule Sensitivity2012

    • Author(s)
      山田俊理
    • Organizer
      The Seventh International Forum on chemistry of Functional Organic Chemicals
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2012-11-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A Genetically Encoded Probe for Imaging Non-Engineered mRNA dynamics with Single Molecule Sensitivity2012

    • Author(s)
      山田俊理
    • Organizer
      RSC Tokyo International Conference 2012
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉)
    • Year and Date
      2012-09-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 生細胞内における内在性mRNAの一分子蛍光イメージング法の開発2012

    • Author(s)
      山田俊理
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(鹿児島)
    • Year and Date
      2012-05-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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