CRISPRとBiFCを用いて単一生細胞内でのヒストン修飾伝搬速度を計測する

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K06020
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43010:分子生物学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 岡田 悟 九州大学, 医学研究院, 助教 (30734488)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: CRISPR-Cas / 生細胞イメージング / ゲノム編集 / BiFC / ガイドRNA機能評価 / DNA二本鎖切断 / GFP-clamp / 褪色

研究成果の概要

本研究では、CRISPR-Cas9、ヒストン修飾認識ドメイン、及びBimolecular Fluorescence Complementation（BiFC）を組み合わせ、生細胞におけるヒストン修飾の時空間的動態を詳細に追跡する手法を確立するための要素技術の開発を試みた。GFP由来蛍光タンパク質の褪色遅延をもたらすGFP-clampという新しい分子を用いて、イメージングの時間解像度を向上させる効果を確認した。一本鎖DNA結合タンパク質Rfa1を用いたガイドRNAの機能評価手法を開発し、CRISPR-CasシステムのガイドRNAの効果を効率的に評価することを可能にした。

自由記述の分野

分子生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって見出されたGFP-clampによる蛍光タンパク質の褪色遅延効果は、蛍光タンパク質の褪色メカニズムの理解にとって新しい知見を提供するとともに、生細胞におけるタンパク質の挙動をより高い時空間解像度で詳細に解析することを可能にしうるものである。また、本研究で開発したガイドRNAの機能を効率的に評価する手法は、ゲノム編集技術の効率と精度を向上させ、基礎的な生物学研究だけでなく、ゲノム編集技術の産業界における利用においても重要な応用が期待されうる。