| 研究課題/領域番号 |
26650055
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| 研究機関 | 独立行政法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
谷口 雄一 独立行政法人理化学研究所, 生命システム研究センター, ユニットリーダー (90556276)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | １分子・１細胞生物学 / 生物物理学 / システム生物学 / 超高感度顕微鏡技術 / 微細加工技術 / 生命反応の物理 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、真核細胞（出芽酵母）における遺伝子発現の諸過程を１分子レベルで追跡する解析技術を確立し、真核細胞特有の遺伝子発現ノイズの制御メカニズムの解明を目指している。本年度においては、遺伝子発現の中途産物であるmRNA、並びに最終産物であるタンパク質の発現を細胞内において可視化するプローブ系の確立を行った。タンパク質発現の解析を行うにあたり、細胞内のゲノムDNA内の特定遺伝子のコード領域に、蛍光タンパク質であるVenusの配列の挿入を行った。挿入によりタンパク質の発現と共役して蛍光タンパク質が発現されるようになるため、その数を１分子蛍光顕微鏡を用いて捉えることでタンパク質発現数の定量化が可能となる。一方でmRNA発現の解析を行うにあたり、同じ遺伝子のmRNAの3’非翻訳領域にPP7タンパク質の結合配列のリピートを挿入すると共に、PP7タンパク質と赤色蛍光タンパク質の融合体を恒常的に発現するカセットの挿入を行った。これにより、mRNAの発現と共役して複数の蛍光タンパク質からなる蛍光スポットが発生するようになり、それをカウントすることでmRNA発現数の定量化が可能となる。
申請者は並列して、細胞内の蛍光スポットの数を定量化するための測定・解析システムの開発も進めている。代表者はライトシート型蛍光顕微鏡に、ピエゾステージを基盤とした高速３次元スキャンシステムを導入し、細胞の任意の焦点面において蛍光スポットが観察できることを確認した。しかしながら、得られた蛍光スポットはシグナル強度が弱く、全てのスポットを検出することが容易ではないと判断されたため、現在、シグナル増強のためのプローブ系のさらなる改良と、微弱なスポットを捉えることができる画像処理システムの開発を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本年度はプローブ系の確立のみを行う予定であったが、現段階でほぼ達成し、すでに測定システムの構築に向けた取り組みを進めており、当初の計画より大きく進展していると考える。その他の項目も計画通り遂行されている。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画は現在のところ順調に進捗しており、今後も研究計画に変更無く研究を進める予定である。また、当初の計画より進展した部分に関しては計画を前倒しする予定である。
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