2018 Fiscal Year Annual Research Report
Micro and nano electroporation for direct delivery of molecules to cell nucleus
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26289035
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
新宅 博文 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 理研白眉研究チームリーダー (80448050)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 電気穿孔 / マイクロ流路 / DNA / RNA / 1細胞 / 電気泳動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロ・ナノ電気穿孔法を発展させた細胞質-核の分画技術(SINC-seq: Single-cell integrated nuclear and cytoplasmic RNA sequencing)に関して検討した．この方法は，マイクロ流路に作製したオリフィスに1細胞を近接させ，そこに直流電場を印加することで，細胞膜の選択的破砕，細胞質成分の電気泳動による抽出，細胞質と核の高精度分画を実現するものである．本方法では細胞外から細胞内へ物質を輸送する場合と異なり，比較的長い時間（数十秒間）に渡って直流電場を印加する．数値解析および可視化実験から，物質導入の場合と異なり，直流電場の印加時に細胞内部で生じる輸送現象は電気泳動支配であると分かった ．このことは例えばRNAの網羅解析等においては好都合であり，抽出効率におけるRNA分子の長さに依存したバイアスを生じにくいなど優れた特徴を与えることが明らかになった(under review)．抽出した細胞質RNAと核RNAを用いてそれぞれ次世代シーケンシング解析を実施し，細胞質RNA -核RNAの発現における相関性について詳細に議論した．また，K562細胞を脱アセチル化阻害剤であるNaB (sodium butyrate)を含む環境で培養し，細胞のエピゲノム状態に与えた摂動が核-細胞質RNAの発現ダイナミクスへ伝搬する様子を詳細に調べた．これらの成果をGenome Biology誌に報告した(Genome Biol 2018)．さらに，開発したSINC-seq法の応用展開として可逆的な細胞固定法との融合やsmall RNAシーケンシングへの適用について検討し，それらの成果を国際誌 (Anal Chem 2018a, Anal Chem 2018b)において報告した．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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