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2014 Fiscal Year Annual Research Report

RNAの編集、化学修飾情報の1分子レベル解析技術の開発

Research Project

Project/Area Number 24350084
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

川井 清彦  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50314422)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywords遺伝子診断 / RNA / エピジェネティクス / 1分子計測(SMD) / DNA
Outline of Annual Research Achievements

RNAは転写後、アデニン(A)のイノシン(I)への編集、そしてシトシン(C)やAのメチル化など、100種類以上の化学修飾を受けていることが知られる。これらRNAのエピジェネティックな化学修飾は、様々な生命現象を制御していることが明らかになりつつあり、細胞内で発現している極微量のRNAから、そのエピジェネティックな化学修飾を検出・定量する新技術の開発が望まれている。本研究課題では、ターゲットRNAを1分子レベルで解析し、極微量のRNAからエピジェネティックな情報を失うことなくそのまま迅速に読み出す新技術の開発を目指す。非常に小さな構造の違いを読み出すため、申請者はDNA/RNAハイブリッドの電荷移動特性に着目し、1分子レベルでの電荷移動速度の測定からRNAのエピジェネティックな化学修飾の読み出しを達成する。26年度の研究では、蛍光分子を修飾したDNAをプローブとして用いて、発ガンに深く関わるRNA配列中の点変異を極微量のRNAをターゲットとして測定可能とした。DNA配列の改変により、100マイクロ秒を超える長い時間のoff timeを有するblinking系の構築に成功し、蛍光分子修飾DNAプローブの改良により、より高感度にターゲットRNAを検出可能であることを示唆する結果を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

理由)平成26年度の研究において、RNA1分子レベル解析のための蛍光分子修飾プローブ設計の過程で、当初予定していたより遅い点滅間隔でプローブが機能し、より高感度な検出が可能になるという新たな知見の発見があった。検出限界の向上のため、蛍光分子修飾プローブの設計・評価を再度行う必要が生じた。

Strategy for Future Research Activity

改良した蛍光分子修飾DNAプローブを用いて、発ガンに深く関わるRNA配列中の点変異をより高感度で検出できる系の構築を目指す。

Causes of Carryover

平成26年6月、RNA1分子レベル解析のための蛍光分子修飾プローブ設計の過程で、当初予定していたより遅い点滅間隔でプローブが機能し、より高感度な検出が可能になるという新たな知見の発見があった。検出限界の向上のため、蛍光分子修飾プローブの設計・評価を再度行う必要が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

物品費は、RNA1分子レベル解析のためのプローブ合成、顕微鏡観察のための添加試薬、マイクロプレート等消耗品費に用いる。種々の得られた成果を論文投稿する際に、校正費が必要となり、国際会議での発表のため旅費が必要となる。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Triple helix conformation-specific blinking of Cy3 in DNA2015

    • Author(s)
      Kiyohiko Kawai, Atsushi Maruyama
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 51 Pages: 4861-4864

    • DOI

      10.1039/c5cc00607d

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Blinking triggered by the change in the solvent accessibility of a fluorescent molecule2014

    • Author(s)
      Kiyohiko Kawai, Takeshi Koshimo, Atsushi Maruyama, Tetsuro Majima
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 50 Pages: 10478-10481

    • DOI

      10.1039/c4cc00377b

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DNA内電荷移動を蛍光のblinkingで見る2015

    • Author(s)
      川井 清彦
    • Organizer
      第 8 回分子ナノテクノロジーセンター講演会
    • Place of Presentation
      姫路(兵庫県大)
    • Year and Date
      2015-03-06 – 2015-03-06
    • Invited
  • [Presentation] 核酸配列1塩基違いの1分子レベル識別2014

    • Author(s)
      川井 清彦
    • Organizer
      名古屋大学革新ナノバイオデバイス研究センターシンポジウム『ケミカルバイオロジーの最前線』
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋大)
    • Year and Date
      2014-11-21 – 2014-11-21
    • Invited
  • [Presentation] Solvent accessibility of the fluorescent molecule monitored by fluorescence blinking2014

    • Author(s)
      Kiyohiko Kawai, Takeshi Koshimo, Atsushi Maruyama, Tetsuro Majima
    • Organizer
      The 41st International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Place of Presentation
      北九州(北九州国際会議場)
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-06
  • [Presentation] DNA中における蛍光分子三重項励起状態生成によるblinking2014

    • Author(s)
      川井 清彦、古下 嵩、丸山 厚、真嶋 哲朗
    • Organizer
      2014年光化学討論会
    • Place of Presentation
      札幌(北海道大)
    • Year and Date
      2014-10-13 – 2014-10-13
  • [Presentation] 核酸構造の1分子レベル分析2014

    • Author(s)
      川井 清彦
    • Organizer
      第1回励起物質化学ワークショップ
    • Place of Presentation
      京都(京都大)
    • Year and Date
      2014-09-22 – 2014-09-22
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光のblinkingから核酸構造を読む2014

    • Author(s)
      川井 清彦
    • Organizer
      第16回NMMSセミナー
    • Place of Presentation
      名古屋(名古屋大)
    • Year and Date
      2014-09-19 – 2014-09-19
    • Invited
  • [Presentation] 1分子レベル電荷分離寿命測定によるDNA 1塩基違いの検出2014

    • Author(s)
      川井 清彦、真嶋 哲朗、丸山 厚
    • Organizer
      第 8回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山(岡山大)
    • Year and Date
      2014-09-11 – 2014-09-11
  • [Presentation] 分子が蛍になる!?蛍光の点滅を見てDNAを調べよう2014

    • Author(s)
      川井清彦
    • Organizer
      生物有機化学講演会
    • Place of Presentation
      長浜(長浜バイオ大)
    • Year and Date
      2014-07-11 – 2014-07-11
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光の点滅(blinking)を見てDNAを調べる2014

    • Author(s)
      川井清彦
    • Organizer
      第 6 回分子ナノテクノロジーセンター講演会
    • Place of Presentation
      姫路(兵庫県大)
    • Year and Date
      2014-06-12 – 2014-06-12
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光の点滅(blinking)から核酸の情報を読む2014

    • Author(s)
      川井清彦
    • Organizer
      学術講演会
    • Place of Presentation
      京都(京都大)
    • Year and Date
      2014-04-16 – 2014-04-16
    • Invited
  • [Remarks] 川井 清彦「研究紹介」

    • URL

      http://www.sanken.osaka-u.ac.jp/labs/mec/kawairesearch.html

URL: 

Published: 2016-06-01  

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