2020 Fiscal Year Annual Research Report
組織中の細胞内分子ダイナミクスの新規トレーシング方法の開発
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19K22467
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
三國 貴康 新潟大学, 脳研究所, 教授 (90786477)
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2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | ゲノム編集 / 分子イメージング / タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞は必要に応じて分子を新規に生合成することで、外的要因や内部需要に迅速かつ正確に対応する。脳では、タンパク質の新規合成は、神経回路の形成やリモデリングなど様々な過程に不可欠であることが知られている。ゆえに、新規合成タンパク質を特異的に観察しその機能を操作する方法は、様々な脳内過程における細胞内プロセスを分子レベルで理解するために必須である。しかしながら、これまで特定のタンパク質の新規合成をスループット良くイメージングする方法は存在しなかった。
研究代表者はこれまでに、生体脳内ゲノム編集と分子イメージング技術を用いて、脳組織内の1細胞で内在性タンパク質を迅速かつ高精度に可視化する方法（SLENDR法およびvSLENDR法、Mikuni et al., Cell 2016; Nishiyama* and Mikuni* et al., Neuron 2017）を開発した。本研究では、これらの研究代表者が開発した方法をベースにして、内在性の新規合成タンパク質を選択的かつハイスループットに可視化し、新規合成タンパク質の機能を時間的・空間的に正確に理解するための技術の確立を目指した。
2020年度は、2019年度に引き続き、ある時間枠に新規合成された特定のタンパク質をイメージングするための方法の開発に取り組んだ。マウスの脳組織において、わずか2時間の間に新規に生合成されたタンパク質を特異的にイメージングすることに成功した。そのうえで、10種類以上のタンパク質にこの方法を応用することに取り組み、ゲノム編集のコンストラクトを作製し、分子ラベルに成功した。
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