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イメージングとRNA-seqをシームレスにつなぐ光誘導性リボソーム標識技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19313
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

小松 直貴  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (30737440)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードビオチン化 / 光操作 / 生細胞イメージング / 光遺伝学 / 蛍光タンパク質 / リボソーム / 1細胞解析 / タンパク質ビオチン化 / ライブイメージング / 遺伝子発現解析 / RNA-seq / リボソームプロファイリング
研究成果の概要

生細胞イメージング技術により特定した任意の細胞について、細胞剥離操作を介さずに遺伝子発現解析を行う方法論の開発を目指し、そのための要素技術開発を行った。具体的には、光照射により活性化し、細胞内タンパク質をビオチン化修飾するというビオチン化酵素改変体の開発に取り組んだ。候補分子の機能解析の結果、光照射前におけるビオチン化のバックグラウンドが高いことが判明した。そこでバックグラウンドを下げるために、異なる動作原理に基づく候補分子の設計と遺伝子構築を行った。候補分子の機能解析と最適化を引き続き進めていく。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多細胞からなる組織や細胞集団の性質に関する理解を更に進めていくにあたり、細胞内のmRNAやタンパク質を1細胞レベルかつ網羅的に解析する手法の高度化・多岐化が求められている。生細胞を標識するための、光と化学修飾を組み合わせた新たな手法について、本研究の実施によりその開発基盤を構築することができた。開発を今後進めることにより、多細胞集団を1細胞解析するための新たな手法が構築されることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Single-Cell Live Imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Toru Hiratsuka and Naoki Komatsu
    • 雑誌名

      Single Cell Methods

      巻: - ページ: 409-421

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9240-9_24

    • ISBN
      9781493992393, 9781493992409
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] mTORC1活性動態の細胞周期進行における生物学的意義の解明2021

    • 著者名/発表者名
      小松 直貴
    • 学会等名
      第73回日本細胞生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 細胞周期依存的なmTORC1活性波の可視化2021

    • 著者名/発表者名
      小松 直貴
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] mTORC1活性動態の細胞周期進行における生物学的意義の解明2020

    • 著者名/発表者名
      小松 直貴
    • 学会等名
      多次元細胞計測ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Unraveling mTORC1 activity dynamics and its biological roles in cell cycle progression2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Komatsu, Sakaue-Sawano Asako, Atsushi Miyawaki
    • 学会等名
      ResonanceBio International Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unraveling mTORC1 activity dynamics and its biological roles in cell cycle progression2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Komatsu, Sakaue-Sawano Asako, Atsushi Miyawaki
    • 学会等名
      ASCB|EMBO 2019 Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 癌細胞増殖シグナルのライブイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      小松 直貴
    • 学会等名
      理研シンポジウム「細胞システムの動態と論理XI」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-03-16  

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