2022 Fiscal Year Annual Research Report
RNAダイナミクスの学理構築とRNA標的薬剤アッセイ系の構築
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21H02059
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
川井 清彦 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (50314422)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田邉 一仁 青山学院大学, 理工学部, 教授 (40346086)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | １分子計測 / RNA / 蛍光 / ブリンキング / 三重項ー三重項エネルギー移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２０２２年度は、２０２１年度に確立したRNA構造転移の測定法の１つである、三重項－三重項エネルギー移動を利用した、RNA構造転移の測定法を用いて、ＤＮＡ、ＲＮＡダイナミクスを調べた。片方の末端に1分子蛍光観測が可能である光耐久性の高い蛍光分子ＡＴＴО647Ｎ、もう片方の末端に三重項エネルギーのアクセプター、兼、光安定化剤として1,4,5,8-cyclooctatetraene（ＣОＴ）を導入した1本鎖DNA、および、1本鎖ＲＮＡを合成し、蛍光相関分光法を用いた蛍光ブリンキング測定により、1本鎖ＤＮＡ、ＲＮＡの末端衝突ダイナミクス測定を行った。この際、PEG20,000などのモレキュラークラウディング剤による分子夾雑環境がＲＮＡダイナミクスに与える影響を同時に検証した。また、局所的なＲＮＡ構造中の塩基対の解離を検証するための手法開発に取り組んだ。1分子測定により得られるデータはバイナリデータとして得られるが、Pythonを用いたプログラム開発により、複数のデータをクリック1つで解析可能となった。また、１連のデータにおいても、自在に時間を区切りながら蛍光ブリンキングパターンを解析することができるようになった。これにより、時間経過とともに蛍光ブリンキングパターンに変化を生ずるか、否かを、短時間で検証可能となり、ブリンキングパターンの変化を通してＲＮＡ構造転移を調べると言う、ＲＮＡダイナミクスを測定する新たな手法開発に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度当初の目的であった、RNA構造転移のダイナミクスを測定するための、Pythonを用いた相関データの時間変化を解析する手法を開発することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は、1光子検出に伴う1分子測定により、塩基対の解離がパルスとして観測される系の構築に取り組む。具体的には、蛍光分子としてATTO655、その消光剤として、電子移動によりグアニンより強くATTO 655の一重項励起状態を消光するグアニン誘導体であるデアザグアニンを用いて、構造変化が起きている時間を、パルスの長さとして観測できる系を構築する。定量化を可能とするするため、パルスの出現頻度、その長さより、RNA構造転移を追跡できるプログラムをPythonを用いて開発する。
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