小分子蛍光プローブ利用した内在性mRNA細胞内動態の網羅的イメージング解析

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26440005
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 佐藤 慎一 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 准教授 (70534478)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: RNA生細胞内イメージング / 蛍光プローブ / ケミカルバイオロジー / RNAアプタマー

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，申請者が開発したRNA検出法を改良し，すべての研究者が簡単に利用可能できる新たなRNA動態観察ツールの創出を目指している．具体的に次の３つの研究計画を立てている．
①小分子蛍光プローブにより内在性RNAを生細胞内で検出する新たな方法の開発
②その方法を利用して生細胞内での内在性mRNA動態の網羅的な解析
③新たな蛍光クエンチャーを認識するRNAアプタマーの創製
初年度では、①②の研究計画を達成し、学術論文への投稿に至った。具体的には、①RNAイメージング法の有効性をβアクチンmRNAの生細胞内イメージングにより実証し、②84種の細胞骨格関連タンパク質郡のmRNAの生細胞内動態を網羅的に解析した。②の実験において、これまでに報告例のない３種のmRNA（ARFIP2, CTTN, CYFIP2）の生細胞内動態の可視化に成功した。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り研究が進展し、本年２月に学術論文に掲載された。現在、２７年度以降に予定していた、研究計画を遂行している。

Strategy for Future Research Activity

RNAイメージング法の拡張を目指す。具体的には、In vitro selection法により新たな蛍光クエンチャーに対して親和性を有するRNAアプタマーの探索を行っていく

Research Products

• [Journal Article] Live-Cell Imaging of Endogenous mRNAs with a Small Molecule. (2015)
  • Author(s): Sato S.*, Watanabe M., Katsuda Y., Murata A., Wang D. O., Uesugi M.*
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed. Volume: 54 Pages: 1855-1858
  • DOI: 10.1002/anie.201410339
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Synthetic Molecules that Protect Cells from Anoikis and Their Use in Cell Transplantation. (2014)
  • Author(s): Frisco-Cabanos H. L., Watanabe M., Okumura N., Kusamori K., Takemoto N., Takaya J., Sato S., Yamazoe S., Takakura Y., Kinoshita S., Nishikawa M., Koizumi N., Uesugi M.
  • Journal Title: Angew. Chem. Int. Ed. Volume: 53 Pages: 11208-11213
  • DOI: 10.1002/anie.201405829
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A chemical probe that labels human pluripotent stem cells. (2014)
  • Author(s): Hirata N., Nakagawa M., Fujibayashi Y., Yamauchi K., Murata A., Minami I., Tomioka M., Kondo T., Kuo T. F., Endo H., Inoue H., Sato S., Ando S., Kawazoe Y., Aiba K., Nagata K., Kawase E., Chang Y. T., Suemori H., Eto K., Nakauchi H., Yamanaka S., Nakatsuji N., Ueda K., Uesugi M.
  • Journal Title: Cell Rep. Volume: 6 Pages: 1165-1174
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] In vitro selection of RNA aptamers for a small-molecule dye. (2014)
  • Author(s): Murata, A., Sato, S.
  • Journal Title: Methods Mol. Biol. Volume: 1111 Pages: 17-28
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-755-6_2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Affinity-based isolation of molecular targets of clinically used drugs (2014)
  • Author(s): Sato, S., Uesugi, M.
  • Journal Title: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA Volume: 15 Pages: 221-230
  • DOI: 10.1002/9783527687503.ch15
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 内在性mRNA細胞内動態の新規イメージング法 (2015)
  • Author(s): 佐藤 慎一・勝田 陽介・渡邊 瑞貴・上杉 志成
  • Organizer: 日本化学会 第95春季年会
  • Place of Presentation: 千葉
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] 内在性mRNA細胞内動態の新規イメージング法の開発 (2014)
  • Author(s): 佐藤 慎一・渡邉 瑞貴・勝田 陽介・王 丹・上杉 志成
  • Organizer: 第 8回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2014-09-12
• [Presentation] A small molecule-based method for live-cell imaging of endogenous mRNAs (2014)
  • Author(s): Sato S., Watanabe M., Katsuda Y., Wang D. O., Uesugi M.
  • Organizer: The 37th Naito Conference: Bioimaging—a Paradigm Shift for the Life Sciences
  • Place of Presentation: Niseko
  • Year and Date: 2014-07-18
• [Book] ビオチン化体を利用した生化学的標的タンパク質精製法 (2015)
  • Author(s): 佐藤慎一，勝田陽介，上杉志成
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 化学同人