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理研と東大と京大など、1細胞RNA分画解読法の開発に成功

2018/6/6 12:25
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発表日:2018年6月6日

1細胞RNA分画解読法の開発に成功

~細胞生物学の研究を加速~

理化学研究所(理研) 開拓研究本部 新宅マイクロ流体工学理研白眉研究チームの新宅 博文 理研白眉研究チームリーダー、マハメッド・ナディ・アブデルモエズ 研修生、東京大学 大学院理学系研究科の小口 祐伴 特任助教、上村 想太郎 教授、京都大学 大学院医学研究科の飯田 慶 特定助教らの共同研究グループ(※)は、1つの細胞から核RNA注1)と細胞質RNA注1)を分画して、それぞれの遺伝子発現を解析できるマイクロ流体技術を基盤とする「1細胞RNA分画解読法(SINC-seq法(※1))」を開発しました。

本研究成果は、遺伝子発現制御の理解を通じて細胞生物学の研究を加速し、将来的には、遺伝子治療や創薬、微生物産業などへの応用展開が期待できます。

近年、細胞の多様性を理解するために「1細胞RNA-seq法注2)」が用いられています。RNAは核内で発現した後、細胞質に移動してタンパク質に翻訳されるまでにさまざまな修飾を受けますが、これまで、1細胞から核RNAと細胞質RNAに分離して、網羅的に遺伝子発現を解析する技術はありませんでした。

共同研究グループは、マイクロ流路における電場と流れを制御して、1細胞から核RNAと細胞質RNAを分離して並列に解読解析するSINC-seq法を開発しました。そして、本手法を用いて1つの細胞内のRNAの局在や遺伝子発現の相関を解析できることを実証しました。さらに、これらが、細胞周期注3)RNAスプライシング注4)などの生命機能と密接に関わっていることを示しました。

本研究の一部は日本学術振興会(JSPS) 科学研究費補助金 挑戦的萌芽研究「単一細胞のRNAおよびDNA同時抽出・解析技術の開発(研究代表者:新宅 博文)」および基盤研究(B)「マイクロ・ナノ電気穿孔法による細胞核への分子導入法の開発(研究代表者:新宅 博文)」の支援を受けて行われました。

本研究成果は、英国の科学雑誌「Genome Biology」のオンライン版(6月6日付け:日本時間6月6日)に掲載されます。

*図は添付の関連資料を参照

本成果は、以下のプログラム・研究開発課題によって得られました。

内閣府 革新的研究開発推進プログラム(ImPACT)

https://www.jst.go.jp/impact/

プログラム・マネージャー:合田 圭介

研究開発プログラム:セレンディピティの計画的創出による新価値創造

研究開発課題:細胞検索エンジン(セレンディピター)のための計測プラットフォームおよび細胞分取技術の開発

研究開発責任者:新宅 博文(理化学研究所 新宅マイクロ流体工学理研白眉研究チーム 理研白眉研究チームリーダー)

研究期間:平成27年4月~平成29年3月

本研究開発課題では、膨大な細胞集団から単一の目的細胞を発見する細胞検索エンジンの開発に取り組んでいます。その中で、新宅チームは、分取した目的細胞一つ一つを、分子レベルでより詳細に解析するための技術を開発しています。

*以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0481784_01.JPG

添付リリース

http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0481784_02.pdf

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