Research press release

Spinach2によるRNAの画像化の改善

Nature Methods

Better RNA imaging with Spinach2

生きているヒト細胞の内部の特定のRNAを画像化するツールについての報告が、今週オンライン版に掲載される。このSpinach2という改良版のRNA型プローブは、標識可能なRNAの幅を広げ、疾患に関連する「毒性RNA」の動的な集積を明らかにする。

Spinachという人工的なRNA配列は、小型の合成分子に結合してそれに緑色の蛍光を出させることができる。原理上、Spinachの配列は、蛍光で標識して細胞内での位置を追跡することを目的として、正常に生成するあらゆる細胞RNAに結合させることができる。しかし実際には、それがRNAに結合しても、折りたたみ異常や不安定性のためにきわめて弱い蛍光しか生じず、プローブとしての有用性は限定的である。

Samie Jaffreyたちは、Spinach2を作製して元の配列の折りたたみと安定性に改良を加え、画像化されるRNAの幅を広げた。それを実証するものとして、研究チームはSpinach2を用いてGCC RNA配列の反復を標識している。これは、筋肉の運動、協調、および認知が害される脆弱X関連振戦・失調症候群という疾患と関係する有害な凝集体を形成するRNAである。このような標識RNA分子の即時的な画像化が可能になったことで、研究チームは、核内に存在する凝集体を破壊する作用を持つ初めての薬物としてトートマイシンを見いだすことができた。

A tool for imaging targeted RNAs in living human cells is reported online this week in Nature Methods. This improved version of an RNA-based probe, known as Spinach2, broadens the range of RNAs that can be labelled to reveal the dynamic localization of disease-associated ‘toxic RNAs’.

Spinach is a designer RNA sequence that can bind to a small synthetic molecule and cause it to fluoresce green. The sequence for Spinach can, in principle, be attached to any normally occurring cellular RNA in order to label it with fluorescence and track its location in the cell. But in practice, attaching it to an RNA leads to very weak fluorescence due to poor folding and instability, limiting its usefulness as a probe.

Samie Jaffrey and colleagues engineered Spinach2 to improve on the original sequence’s folding and stability, allowing a broader range of RNAs to be imaged. As a demonstration, the authors use Spinach2 to label GCC RNA sequence repeats, which form toxic aggregates linked to fragile X?associated tremor and ataxia syndrome, a disease that affects muscle movement, coordination and cognition. The ability to live-image these labelled RNA molecules allowed the team to identify tautomycin as the first drug that can disrupt existing aggregates in the nucleus.

doi: 10.1038/nmeth.2701

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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