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細胞内イメージングに向けた超高感度核酸プローブの開発

Publicly Offered Research

Project AreaMolecular Science for Nanomedicine
Project/Area Number 26107708
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

樫田 啓  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30452189)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
KeywordsDNA / RNA / 蛍光イメージング / Cy3 / アゾ系色素 / モレキュラービーコン
Outline of Annual Research Achievements

近年、生体内において様々な機能を持つRNAが発見され非常に注目されている。我々はこれまでにRNAを高感度に検出可能な新たな核酸プローブであるインステムモレキュラービーコン(ISMB)の開発に成功している。本研究では更に高感度なプローブを開発することによって細胞内におけるRNAの蛍光イメージングを目指している。
昨年度までの成果により、Cy3を複数導入したインステムモレキュラービーコンの開発に成功した。今年度はこれまでの設計とは異なりステム構造不要な新たなリニアープローブの開発を目指した。具体的にはCy3と消光色素であるアゾ系色素との自発的会合を利用することによって、プローブ単独ではCy3の発光が消光することを期待した。それに対し、標的RNA存在下では色素ペアが解離することによってCy3の発光が観察されると期待される。実際にリニアープローブを合成し機能評価を行ったところ、プローブ単独ではCy3と消光色素が会合することによって蛍光が強く消光した。それに対し、標的RNAを添加したところCy3の強い発光が観察された。その結果、ターゲットの添加に伴う発光強度比は180倍となることが明らかとなった。
また、このプローブの細胞内における機能評価を行った。28S rRNAをターゲットとしたプローブを合成し、固定化細胞に添加して共焦点レーザー顕微鏡で観察を行ったところ、細胞質及び核小体から強い発光が観察された。このことは開発したプローブが洗浄操作不要なFISH(Fluorescence in situ hybridization)プローブとして機能することを示している。以上のように、従来の設計とは全く異なる新たなRNA検出プローブの開発に成功した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Faint electric treatment-induced rapid and efficient delivery of extraneous hydrophilic molecules into the cytoplasm2016

    • Author(s)
      M. Hasan, A. Nishimoto, T. Ohgita, S. Hama, H. Kashida, H. Asanuma, K. Kogure
    • Journal Title

      Journal of Controlled Release

      Volume: 228 Pages: 20-25

    • DOI

      10.1016/j.jconrel.2016.02.048

    • NAID

      120006007438

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A stem-less probe using spontaneous pairing between Cy3 and quencher for RNA detection2016

    • Author(s)
      H. Kashida, K. Morimoto, H. Asanuma
    • Journal Title

      Science and Technology of Adnvaced Materials

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Molecular design of Cy3 derivative for highly sensitive in-stem molecular beacon and its application to the wash-free FISH2015

    • Author(s)
      H. Kashida, T. Osawa, K. Morimoto, Y. Kamiya, H. Asanuma
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem.

      Volume: 23 Issue: 8 Pages: 1758-1762

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2015.02.030

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Cy3導入リニアプローブによる高感度RNA 検出2015

    • Author(s)
      森本一弘、樫田 啓、神谷由紀子、浅沼浩之
    • Organizer
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2015-09-10
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内RNA検出を目指したCy3導入プローブの開発2015

    • Author(s)
      森本一弘、神谷由紀子、樫田 啓、浅沼浩之
    • Organizer
      第153回東海高分子研究会講演会(夏期合宿)
    • Place of Presentation
      サンパーク犬山
    • Year and Date
      2015-09-04
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Cy3複数導入In-Stem Molecular Beaconによる細胞内mRNAイメージング2014

    • Author(s)
      森本一弘、大澤卓矢、神谷由紀子、樫田 啓、浅沼浩之
    • Organizer
      第8回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Highly-sensitive RNA detection by using In Stem Molecular Beacon2014

    • Author(s)
      Hiromu Kashida
    • Organizer
      China/Japan Young Chemists Forum
    • Place of Presentation
      北京大学
    • Year and Date
      2014-08-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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