2022 年度研究成果報告書

細胞内の標的蛋白質を可視化するturn-on型蛍光RNAアプタマーの開発

研究課題

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研究課題/領域番号	21K19041
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分37:生体分子化学およびその関連分野
研究機関	東京農工大学
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)
研究期間 (年度)	2021-07-09 – 2023-03-31
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
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。
自由記述の分野	生物工学
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。