| 研究課題/領域番号 |
19H00900
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小澤 岳昌 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (40302806)
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| 研究分担者 |
尾崎 倫孝 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (80256510)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2021年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2020年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2019年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
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| キーワード | 光操作 / RNA / 酵素 / 標準添加法 / ＲＮＡ / テロメア / 発光イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヘテロな細胞集団から構成される特定の一細胞内の生体分子数および酵素活性を絶対定量する革新技術を世界に先駆けて開発する．1細胞あたりの分子数が1,000未満の生体分子については，「ダイレクトカウンティング」を，また1,000以上の生体分子については，独自に開発する「in vivo標準添加法」という全く新たな計測技術を創案・開発する．本技術が完成すれば，分析化学におけるインパクトは勿論のこと，基礎生物学や医学など生細胞内の定量分析に大きな革新と波及効果が期待できる．
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| 研究成果の概要 |
特定の一細胞内のRNAと酵素活性を定量する革新的な技術開発を目的とした．課題１では，光不活化ルシフェラーゼ（PI-Luc）を用いて，酵素活性を定量化する標準添加法の開発を行った． PI-Lucを大腸菌発現系を用いて大量合成し，その精製物を用いて青色光照射による発光活性測定を行った．光毒性を抑えるため，アップコンバージョン粒子を利用した近赤外光による光操作系を確立した．課題２では，ルシフェラーゼを二分割したRNA発光プローブを開発した．βアクチンmRNAやテロメアRNAなどを発光検出することに成功した．これら発光プローブは検出のダイナミックレンジが広く定量分析に優れている特性を有する．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生細胞内の特定分子や酵素を可視化するためのプローブは，蛍光プローブをはじめ様々開発され，その細胞内の時空間ダイナミクスを解明する重要な基盤分析技術となった．一方，蛍光プローブには定量性に問題があり大きな課題となっている．本研究成果は，応答のダイナミックレンジが広いルシフェラーゼの発光検出の利点を活かすことで，細胞内のRNAや酵素活性を定量しかつ時空間動態を解析できる分析法を新たに創出した点に分析化学の学術的インパクトがある．基礎生物学研究や細胞センサーの開発など広範な応用展開が期待され，検出機器の進歩とともに今後の大きな発展が見込まれる技術である．
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