2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of chromosome structure by DNA multi-color imaging using super-resolution microscopy in living cells
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16H06212
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
高田 英昭 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (20455207)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | クロマチン / 染色体 / CRISPR imaging / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究でCRISPRイメージングによりセントロメア、およびテロメアの配列を生細胞内で検出できることを確認した。複数の標的配列を同時に検出することを試みるために、gRNAの3’末端にRNAモチーフであるPP7、 boxBおよびMS2を付加し、それぞれのRNAモチーフに結合するタンパク質に蛍光蛋白質を融合したPCP-GFP、 N22-RFP、およびMCP-RFPを細胞内で発現させた。しかしながら、PCP-GFP以外の蛋白質は核小体や細胞質のシグナルが強く、標的DNA特異的なシグナルの検出には至らなかった。PCP-GFPでセントロメアを可視化すると、正常細胞では6-8個の輝点が観察されるのに対し、癌細胞であるHeLa細胞ではその数が10個以上に増加することが観察された。このことから、CRISPRイメージングでは特定の染色体のセントロメアが検出されており、細胞の癌化に伴う染色体数異常により観察される輝点が増加すると考えられる。そこで、マルチカラーFISH解析とCRISPRイメージングによるセントロメアの検出を同時に実施することで、セントロメアのシグナルが検出される染色体を調べた結果、1番、12番、19番染色体からのシグナルが50％以上の細胞から検出され、本研究で用いたgRNAでは特定の染色体のセントロメアが高頻度で検出されることが明らかとなった。また、正常細胞では、細胞老化に伴うセントロメア領域におけるクロマチンの凝縮異常が観察されており、細胞老化のイメージングに本研究で構築した実験系を利用できることが示唆された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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