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2015 Fiscal Year Annual Research Report

PCDR技術による細胞機能の光制御

Research Project

Project/Area Number 25282232
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

大槻 高史  岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80321735)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡邉 和則  岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (70602027)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords核酸 / RNA / 光誘導 / 翻訳 / 細胞分化
Outline of Annual Research Achievements

「光をあてた細胞のみで細胞質内にRNAを導入する技術」(PCDR技術)をベースに「可視光および近赤外光による細胞機能の制御系」を開発する。そのポイントは、①近赤外光で効率よく細胞質内RNA導入を起こせるようにすること、②複数波長の光による複数のRNA導入のタイミングの制御を可能にすること、③光でRNA導入を誘導する方法を3次元的な細胞集団や動物個体に適用すること、④「光による細胞機能の制御系」の例として、光による細胞内翻訳の人工制御系および光による細胞分化誘導系を構築することである。近赤外光による細胞質内RNA導入法については、キャリアの光増感部位を変えてRNA導入効率の比較検討を行い、この波長域におけるRNA導入の光誘導が可能になった。複数波長の光による複数のRNA導入のタイミングの制御については赤色光と近赤外光による異なるRNA種の時間差導入が可能になった。光でRNA導入を誘導する方法を3次元的な細胞集団に適用することについては、EGFP安定発現CHO細胞から成るスフェロイド内の1細胞に対してPCDR法によりRNAの導入とRNAi誘導を示すことができた。動物個体に関しては線虫へのPCDR法の適用に取り組み、光照射部位特異的なRNA導入とRNAi効果を明確に示せてはいないが、光照射部位における蛍光標識RNAの細胞質内拡散を示すと考えられる蛍光上昇は見られた。「光による細胞機能の制御系」については神経細胞分化をモデルとして取り扱った。神経細胞分化に関わる新規のmiRNAをマイクロアレイ法により見つけるとともに、既知のmiRNAを用いてPCDR法による分化誘導を試みた。導入のタイミングによる神経分化誘導効率の違いを見いだすには、今後も更なる検討が必要である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Photocontrolled Intracellular RNA Delivery Using Nanoparticles or Carrier-Photosensitizer Conjugates.2016

    • Author(s)
      Watanabe K., Ohtsuki T.
    • Journal Title

      Prog Mol Biol Transl Sci.

      Volume: 139 Pages: 101-119

    • DOI

      10.1016/bs.pmbts.2015.10.013.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The molecular mechanism of photochemical internalization of cell penetrating peptide-cargo-photosensitizer conjugates2015

    • Author(s)
      Ohtsuki, T., Miki, S., Kobayashi, S., Haraguchi, T., Nakata, E., Hirakawa, K., Sumita, K., Watanabe, K., Okazaki, S.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Pages: 18577

    • DOI

      10.1038/srep18577

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 光化学的に細胞質内に侵入するペプチド分子の設計2015

    • Author(s)
      大槻高史
    • Journal Title

      月刊 化学工業

      Volume: 66 Pages: 34-39

  • [Presentation] Photosensitizing peptides and proteins for photochemical internalization2015

    • Author(s)
      Takashi Ohtsuki, Shunya Miki, Hayato Fujiwara, Mizuki Kitamatsu, Kazutaka Hirakawa, Shigetoshi Okazaki, Kazunori Watanabe
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Honolulu,Hawaii
    • Year and Date
      2015-12-16 – 2015-12-16
  • [Presentation] 可視光および近赤外光による細胞内RNA導入の局所的誘導2015

    • Author(s)
      大槻高史、白神かおり、渡邉和則
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
    • Invited
  • [Presentation] 新規神経分化関連microRNAの探索2015

    • Author(s)
      山路隆平、渡邊和則、大槻高史
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-04
  • [Presentation] 光を用いた細胞内への物質導入2015

    • Author(s)
      大槻 高史
    • Organizer
      新学術領域研究「ナノメディシン分子科学」+「超高速バイオアセンブラ」合同若手の会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2015-10-31 – 2015-11-01
    • Invited
  • [Presentation] アポトーシスの光誘導法の開発2015

    • Author(s)
      藤原 隼人・畑地 祐里・北松 瑞生・渡邉 和則・大槻 高史
    • Organizer
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-12

URL: 

Published: 2017-01-06  

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