Development of intracellular microRNA imaging technology using SATIC method

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05317
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 37030:Chemical biology-related
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: KUWAHARA Masayasu 日本大学, 文理学部, 教授 (40334130)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 博仁 日本大学, 文理学部, 助手 (60822244) ; 片岡 由佳 日本大学, 文理学部, 助手 (20978796)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: miRNA / バイオマーカー / イメージング / 等温遺伝子増幅法 / グアニン四重鎖

Outline of Final Research Achievements

The form of the initiation complex that is the starting point of the nucleic acid amplification reaction in the SATIC method was examined in various ways based on the prediction of nucleic acid stability using nearest neighbor parameters, and thereby, the sequences were optimized. Furthermore, aiming at simultaneous detection of multiple samples, a FRET type fluorescent probe (ThT-SB) was newly designed and synthesized with ThT as the donor and styrylbenzothiazole (SB) as the acceptor. Then, it was confirmed that the emission wavelength was red-shifted in the presence of guanine quadruplex (G4) generated by the nucleic acid amplification method. When assays were performed using cells with the nucleic acid amplification reagents, fluorescence emission from the nucleus and cytoplasm was confirmed only in the presence of target RNA.

Free Research Field

バイオ分析化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、さまざまな疾患や生化学的プロセスの低侵襲的な診断に利用できるバイオマーカーとして、血清や血漿などの体液中のＲＮＡが注目されており、最近では、定量ＰＣＲ法を改良したアッセイ法を用いることで、感度および特異性とともに信頼性の高いＲＮＡプロファイリングを行うことが可能となった。一方、細胞内ｍｉＲＮＡイメージングについては今後の技術革新が期待されているところである。本開発において細胞サンプルで標的ＲＮＡが特異的に検出されたことから、既存の方法・原理と一線を画す独自の核酸増幅法による細胞内ｍｉＲＮＡイメージングシステムの実効可能性が示唆された。