| 研究課題/領域番号 |
25282232
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
大槻 高史 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (80321735)
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| 研究分担者 |
渡邉 和則 岡山大学, 自然科学研究科, 助教 (70602027)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 核酸 / RNA / 光誘導 / 翻訳 / 細胞分化 |
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| 研究実績の概要 |
「光をあてた細胞のみで細胞質内にRNAを導入する技術」(PCDR技術)をベースに「可視光および近赤外光による細胞機能の制御系」を開発する。そのポイントは、①近赤外光で効率よく細胞質内RNA導入を起こせるようにすること、②複数波長の光による複数のRNA導入のタイミングの制御を可能にすること、③光でRNA導入を誘導する方法を３次元的な細胞集団や動物個体に適用すること、④「光による細胞機能の制御系」の例として、光による細胞内翻訳の人工制御系および光による細胞分化誘導系を構築すること、の４点である。その中で、本年度は以下の２点に取り組んだ。
１）PCDR法のスフェロイドおよび動物個体への適用：平面培養された細胞と同様にスフェロイド内の1細胞に対してPCDR法によりRNAの導入が可能になった。また、線虫へのPCDR法の適用に取り組んだ。キャリアとRNAの複合体を含む溶液に線虫を浸漬する形で、この複合体の投与を行った。その結果、線虫の体内にキャリアとRNAが入り込んだことが、キャリアとRNAに付加した蛍光標識により分かった。光照射部位におけるRNAの導入については明らかにならなかった。
２）PCDR法による細胞内amberコドン翻訳の高効率化：動物細胞内でタンパク質に部位特異的に非天然アミノ酸を導入する際、非天然アミノ酸をコードするためにamberコドンが用いられることが多い。このときamberコドンの非天然アミノ酸による翻訳と終結因子eRF1による翻訳終結は拮抗する。そこで、shRNAの一過的細胞内導入の後にamberコドン対応tRNAの導入を行うことで、eRF1ノックダウンによる細胞へのダメージを最小にしつつamberコドン翻訳を最大にする方法を検討した。0～12時間差でそれぞれの導入を行ったところ、2時間差で導入することが最もamberコドン翻訳の効率化に結び付くことが分かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画に従い、PCDR法の動物個体への適用およびPCDR法による細胞内amberコドン翻訳の高効率化について取組んで結果を得たため、おおむね順調に研究が進んでいると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
PCDR法の動物個体に対する適用については、H26年度に線虫に適用を試み、光照射部位におけるRNAの細胞質内拡散が明確に示せなかっため、今後、浸漬時間や照射時間の検討を行う。さらには、線虫以外の、小さくて厚みの少ない動物個体に対して、PCDR法の適用を試みる。 また、平成25年度に確立した「異なる波長の光による2種類のRNAの時間差導入システム」を用いて、PCDR法による細胞“分化”の制御に取り組む。すなわち、単一種あるいは複数種の機能性RNAを用いた細胞分化誘導の例を示し、特に、miRNA導入のタイミングによる分化効率への影響を調べる。以上によりPCDR法の細胞機能制御法としての有用性を示すとともに、機能性RNAの作用機構の解明に取り組む。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じたとはいえ26年度交付金額の2%未満であり、交付金額を超えない程度にほぼ使い切ろうとした結果である。3月分の人件費が見込みより少なかったことが理由である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本研究を進めるための物品費として用いる予定である。
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