| 研究課題/領域番号 |
21K19041
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分37:生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
池袋 一典 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 卓越教授 (70251494)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 標的分子の蛍光検出 / 蛍光アプタマー / 構造変化 / 細胞内動態 / in situ 観察 / RNAアプタマー / 蛍光turn-on / 細胞内の動態解析 / コンピューター内進化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、細胞内の標的蛋白質の局在と動態を解析する為、標的蛋白質に結合すると蛍光を発する、turn-on型蛍光RNAアプタマーの開発を目的とする。申請者らは、Spinachの蛍光団であるDFHBIに結合しているグアニン四重鎖(G4)構造に三重鎖を連結すると、その蛍光が10倍以上増強されることを見出している。そこで、三重鎖を連結した部分に、標的蛋白質に結合するアプタマーを連結してその構造を崩し、標的蛋白質が結合すると、そのアプタマーが元の構造を形成し、強い蛍光を発するアプタマーを開発する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、細胞内の標的蛋白質の局在と動態を解析する為、標的蛋白質に結合すると蛍光を発する、turn-on型蛍光RNAアプタマーの開発を目的として研究を行った。
昨年度は、我々が開発した三本鎖融合蛍光アプタマである、Bright Baby Spinach(BBS)が細胞内で安定に蛍光を発する事を確認し、細胞内での局在を蛍光顕微鏡で観察できることを確認した。今年度は、BBSがpH変化により、三本鎖部分の構造が大きく変化し、蛍光強度が大きく変わることを確認した。つまり、標的分子と結合して構造が変化するアプタマーを連結すべきBBSの部位を同定することができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞内の標的蛋白質の局在と動態を解析する手法としては、標的蛋白質とGreen Fluorescence Protein(GFP)を融合して、GFPの蛍光を顕微鏡で観察する手法が主流だが、ここで観察できるのは外部から導入したGFP融合標的蛋白質であり、これが細胞内で発現している時点で、細胞内の環境は通常と異なっている。通常状態での標的蛋白質の局在と動態を観察するためには、細胞内で標的蛋白質に蛍光等の信号を結合させる必要がある。その為に目的とする細胞の中で発現し、標的細胞に結合した時に初めて蛍光を発するRNAアプタマーを開発する事を目指し、その開発に必要な情報をすべて得ることができた。
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