超解像顕微鏡IRISを応用した網羅的遺伝子発現解析法の確立

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本研究では、超解像顕微鏡IRISの原理をin situ hybridizationに用いて、細胞内に発現するmRNAをとりこぼしなく可視化・定量解析することを目指している。引き続きIRIS法の特徴である、標的配列に対して迅速に結合・解離を繰り返し、同時に洗い流し可能な蛍光標識した核酸プローブの樹立を継続してきた。複数の候補となるIRISプローブをこれまでに手に入れられているものの、IRIS原法に準ずる挙動となるのは当初想定していたよりも難しいことが判明した。これに対して、解離速度や洗い流しの効率を上げるための溶液条件の検討を行い、近赤外光標識蛍光を採用するなどの改良を組み合わせての改善を進めている。また、得られたプローブを用いて単一の遺伝子についてIRIS超解像画像を撮像したところ、細胞内での個々のmRNAの局在を高い確度で可視化し、加えてその構造を捕捉できていることを示唆するデータを得られた。mRNAはポリソームとして細胞内に存在することが電子顕微鏡画像で既に示されているが、今回のデータは、IRISによってさらに詳細な細胞内局在とその形状について明らかにすることができるものと考えられる。今後は、IRISプローブの改良を進めると同時に、複数の標的遺伝子についてIRISプローブによる多重標識を行い、転写後のmRNAの細胞内での挙動や形状を超解像レベルで可視化することを実現するように研究を進める。