Development of luminescence indicator of transcript abundance using RNA recognition module

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15395
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 37010:Bio-related chemistry
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kawamura Genki 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (10852791)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 発光 / ルシフェラーゼ / RNA / Cas13 / スプライシング

Outline of Final Research Achievements

In this study, an attempt to develop a probe that detects the intracellular abundance of target transcript based on a new measurement principle using luciferase. To this end, we constructed a probe that converts the structural changes associated with transcript recognition into changes in the luminescent activity of luciferase, using the RNA-cleaving enzyme Cas13 and luciferase. When perturbation of transcript levels was applied to cells expressing the developed probe, changes in the luminescence values were observed. Furthermore, we attempted to detect splicing variant-specific transcript levels using this probe. As a result, the probe showed a fluctuation in luminescence intensity when the splicing product ratio was artificially perturbed. These results indicate that the developed probe is capable of transcript-selective detection in living cells.

Free Research Field

生体関連化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、既存の手法とは異なる原理に基づいて細胞内転写物量の経時変化を測定する技術を開発した。近年では次世代シーケンスなどによる大規模な転写物関連のデータが蓄積されており、特定の転写物の時空間的動態を調べるニーズが高まっている。開発したプローブは比較的容易に標的転写物を変更できること、また、実際の転写物量変化に対する時間的な遅延が小さいこと、などの特徴を持つ。これらの特徴は様々な転写物の動態を解析する際に有益であるため、転写物の動態解析において新たな選択肢となる技術として確立することが期待される。