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これまでに、生細胞内における蛍光標識アンチセンス2'O-methyl RNAプローブのmRNAとの相補結合に伴う拡散運動の変化に着目した新規検出法を開発した。細胞内におけるRNA代謝のダイナミクスとメカニズムを解明するには、個々のmRNAの受ける制御（分解や翻訳抑制）を細胞内の局所環境において直接観察することが必須である。そこで、本研究ではこれまでに開発したアンチセンスプローブによる内在性mRNAの定量的検出法を応用して内在性mRNAの一分子イメージング法を開発し、これにより細胞内RNA代謝のダイナミクスとメカニズムを詳細に明らかにすることを目的とした。
生細胞内におけるmRNAを一分子感度で可視化するには、高い親和性を有するアンチセンスプローブが必要である。まず、GAPDH mRNAを標的として、高親和性のアンチセンスプローブを設計した。次に、光褪色後蛍光回復（FRAP）による細胞内アンチセンスプローブの拡散速度の定量解析から、生細胞内において標的mRNAとの結合率を定量的に評価する方法を開発した。これを用いた生細胞内での結合能のスクリーニングおよび得られたプローブ配列と結合能の考察を繰り返すことで、標的mRNAに対し高い結合率を示すプローブ並びに高親和性プローブ配列の一般則を得た。
次に、高親和性アンチセンスプローブを用いた細胞内mRNAの一分子検出に取りくんだ。mRNA由来の信号を高い信号－背景比で検出する工夫を取り入れることで、COS7細胞の細胞質内GAPDH mRNAの一分子イメージングに成功した。この方法を用いることで、ストレス環境において形成するストレス顆粒（SG）内のmRNAの一分子追跡に応用した。
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