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超高輝度蛍光RNAの作出と細胞内RNA動態の可視化

研究課題

研究課題/領域番号 19K15720
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

古旗 祐一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究員 (40828026)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード核酸 / 蛍光RNA / RNA分析 / 蛍光相関分光法 / 蛍光RNAアプタマー / RNAイメージング / 核酸アプタマー / FCS / SELEX / アプタマー / ライブイメージング / イメージング
研究開始時の研究の概要

本研究では,内在遺伝子の発現量を継続的にライブイメージングすることを目指す.本研究目的を達成するためには,既存の蛍光RNAと比較して桁違いの蛍光特性を有する超高輝度蛍光RNAの作出が必要となる.そこでこれまでに申請者が独自に開発した高輝度蛍光RNAの改変とヒト細胞を用いた蛍光スクリーニングを組み合わせることで超高輝度蛍光RNAを作出し,ヒト細胞における内在RNAのライブイメージングへと展開する.

研究成果の概要

本研究では高輝度な蛍光RNAの取得を目的とし,蛍光RNA配列を部分的にランダム化したライブラリを細胞群に発現させ,明るく蛍光する細胞を取得するスクリーニングを予定していた.しかしランダム化ライブラリの基となる申請者が開発した高輝度蛍光RNAを詳細に解析する上で,高輝度化メカニズムについて興味深い知見が得られた.そこで高輝度化のメカニズムと高輝度化に資するRNAの性質を評価するための新規解析法の構築に研究目的を修正し,当該手法の確立を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,蛍光RNAが持つ配列・構造とその蛍光特性との関係性について詳細に理解するため,蛍光相関分光法に基づいた方法論を開発するとともに,既報の蛍光RNAの蛍光特性を再評価した.本法の開発により最先端のRNAイメージングツールである蛍光RNAの特性を一分子レベルで解析し,その発光効率や分子論的性質に関する踏み込んだ評価が可能となった.本解析プラットフォームは多様化と改良が加速している蛍光RNAツールのベンチマークに有効であり,RNAに起因する幅広い疾患や生命現象の解明に貢献することが期待される.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Monitoring Molecular Properties of a Fluorescence Light-Up Aptamer Using Fluorescence Cross-Correlation Spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Furuhata Yuichi、Sasaki Akira
    • 雑誌名

      Applied Sciences

      巻: 12 号: 4 ページ: 2002-2002

    • DOI

      10.3390/app12042002

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Programmable RNA detection with a fluorescent RNA aptamer using optimized three-way junction formation2019

    • 著者名/発表者名
      Furuhata Yuichi、Kobayashi Mizuki、Maruyama Ryo、Sato Yusuke、Makino Kurumi、Michiue Tatsuo、Yui Hiroharu、Nishizawa Seiichi、Yoshimoto Keitaro
    • 雑誌名

      RNA

      巻: 25 号: 5 ページ: 590-599

    • DOI

      10.1261/rna.069062.118

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 蛍光RNAシステムの高輝度化とRNA検出プローブの開発2021

    • 著者名/発表者名
      古旗祐一
    • 学会等名
      第1回 計測・センシング技術学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光RNAシステムの高輝度化とRNA検出プローブの開発2020

    • 著者名/発表者名
      古旗祐一
    • 学会等名
      第11回関西バイオ医療研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] RNA蛍光体複合体2021

    • 発明者名
      古旗祐一
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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