JP2010151550A - METHOD FOR EVALUATING GENE EXPRESSION INHIBITING EFFECT OF siRNA - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、RNA干渉において用いられるsiRNAによる遺伝子発現抑制効果を、一分子レベルの解析により評価する方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating the gene expression inhibitory effect of siRNA used in RNA interference by analysis at a single molecule level.
RNA干渉法は、線虫、ハエ、植物、動物等の様々な生物の細胞に、二本鎖RNAが取り込まれることにより、該二本鎖RNAと相補的な塩基配列を有するmRNAが分解される結果、任意の遺伝子発現が抑制される現象である。切断された長い(一般的に200塩基対以上)の二本鎖RNAは、細胞内で、リボヌクレアーゼの一種であるDicerにより、21〜25塩基対の短い二本鎖RNA(siRNA:short interfering RNA)に切断される。この短い二本鎖RNAであるsiRNAは、細胞質内でヘリカーゼによる巻き戻しを受けて一本鎖になり、この一本鎖RNAと、複数のタンパク質からなるRISC(RNA induced silencing complex)とがRISC複合体を形成する。その後、該RISC複合体中の一本鎖RNAと、相補的な塩基配列を有するmRNAがさらに該RISC複合体に取り込まれ、RISCのリボヌクレアーゼ活性により、該mRNAが分解され、ジーンサイレンシング(遺伝子の発現抑制)が起こる。RNA干渉により、相同組み換えによるノックアウトマウス作製のような設備と時間を必要とせず、培養細胞やモデル動物の実験系で、標的遺伝子のmRNAの分解によるノックダウンを簡単に行うことができるため、RNA干渉は、遺伝子の機能解析や標的遺伝子のスクリーニング等に活用されている。 In RNA interference, double-stranded RNA is incorporated into cells of various living organisms such as nematodes, flies, plants, animals, etc., and mRNA having a base sequence complementary to the double-stranded RNA is degraded. As a result, this is a phenomenon in which arbitrary gene expression is suppressed. The cleaved long (generally 200 base pairs or more) double-stranded RNA is converted into a short double-stranded RNA (siRNA: short interfering RNA) of 21 to 25 base pairs by Dicer, a kind of ribonuclease, in the cell. Disconnected. This siRNA, which is a short double-stranded RNA, is unwound by helicase in the cytoplasm and becomes single-stranded, and this single-stranded RNA and RISC (RNA induced silencing complex) composed of a plurality of proteins are RISC complex. Form the body. Thereafter, single-stranded RNA in the RISC complex and mRNA having a complementary base sequence are further incorporated into the RISC complex, and the mRNA is degraded by the ribonuclease activity of RISC, and gene silencing (gene silencing) is performed. Expression suppression) occurs. RNA interference eliminates the need for equipment and time required for the production of knockout mice by homologous recombination, and allows easy knockdown of target gene mRNAs in cultured cell and model animal experimental systems. Interference is used for gene function analysis and target gene screening.
但し、ヒト等の哺乳動物においては、長い二本鎖RNAにより、インターフェロン応答が引き起こされるため、長い二本鎖RNAをそのまま細胞に導入することはできない。このため、例えば、二本鎖RNAを組み込んだ発現ベクターとして細胞に導入する手法等がある。該手法では、プロモーター配列の下流にshRNA(short hairpin RNA)の塩基配列を挿入した発現ベクターを用い、細胞内でshRNAからプロセッシングを経てsiRNAを発現させてRNA干渉を起こさせるというものである。また、発現ベクターの構築には一定の時間がかかるため、より早く簡便に遺伝子発現抑制効果の確認を行いたい場合には、21塩基対程度の化学合成されたsiRNAを、直接細胞に導入する方法が用いられている。 However, in mammals such as humans, long double-stranded RNAs cause an interferon response, and thus long double-stranded RNAs cannot be directly introduced into cells. For this reason, for example, there is a technique of introducing it into cells as an expression vector incorporating double-stranded RNA. In this technique, an expression vector in which a nucleotide sequence of shRNA (short hairpin RNA) is inserted downstream of a promoter sequence is used, and siRNA is expressed through shRNA processing in a cell to cause RNA interference. In addition, since it takes a certain amount of time to construct an expression vector, when it is desired to confirm the effect of suppressing gene expression more quickly and simply, a method of directly introducing a chemically synthesized siRNA of about 21 base pairs into a cell. Is used.
RNA干渉においては、細胞内に導入された合成siRNAは、目的のmRNAと相互作用し、これを切断することによって目的のタンパク質が翻訳されるのを抑制する。より詳細には、細胞内に導入されたsiRNAが、Dicer等のRISCローディングコンプレックスと相互作用し、RISCへと運ばれる。RISCは、二本鎖のsiRNAを開裂し、生じた一本鎖RNAを取り込む。このとき、RISCへアンチセンス鎖が取り込まれることにより、RISC−アンチセンス鎖複合体が形成される。該複合体がアンチセンス鎖と相補的な塩基配列を有する目的のmRNAを認識して結合し、RISCによって該mRNAは切断され、目的の遺伝子(標的遺伝子)の発現を抑制することができる。(例えば、非特許文献1参照。)
In RNA interference, a synthetic siRNA introduced into a cell interacts with a target mRNA and suppresses translation of the target protein by cleaving this. More specifically, siRNA introduced into a cell interacts with a RISC loading complex such as Dicer and is carried to RISC. RISC cleaves double-stranded siRNA and takes up the resulting single-stranded RNA. At this time, the RISC-antisense strand complex is formed by incorporating the antisense strand into RISC. The complex recognizes and binds to the target mRNA having a base sequence complementary to the antisense strand, and the mRNA is cleaved by RISC to suppress the expression of the target gene (target gene). (For example, refer
また、近年の一分子蛍光分析技術の進歩により、細胞内に導入したsiRNAの挙動を直接観察することもできるようになってきている。例えば、蛍光標識したsiRNAを細胞内に導入した後、蛍光相関分光法(Fluorescence Correlation Spectroscopy:FCS)や蛍光相互相関分光法(Fluorescence Cross−Correlation Spectroscopy:FCCS)を用いて、当該siRNAの挙動を観察することができる。(例えば、非特許文献2参照。)その他、蛍光共鳴エネルギー移動(Fluorescence resonance energy transfer:FRET)を用いて、細胞内に導入したsiRNAの状態や挙動を観察することもできる。(例えば、非特許文献3参照。)
In addition, due to recent advances in single-molecule fluorescence analysis technology, it has become possible to directly observe the behavior of siRNA introduced into cells. For example, after introducing fluorescently labeled siRNA into a cell, the behavior of the siRNA is observed using fluorescence correlation spectroscopy (FCS) or fluorescence cross-correlation spectroscopy (FCCS). can do. (For example, refer
siRNAの細胞内への導入による標的遺伝子の発現抑制効果を確認するための手法としては、リアルタイムPCRを用いた手法が一般的である。該手法は、まず、siRNAを導入した細胞を一定期間培養する。この培養した細胞からmRNAを抽出し、逆転写反応によりcDNAを調製する。得られたcDNAを用いてリアルタイムPCRを行い、標的遺伝子由来のmRNA量を定量的に測定し、標的遺伝子の発現が抑制されているか否かの評価を行う。標的遺伝子の発現が抑制されている場合には、標的遺伝子由来のmRNA量が減少している。このため、siRNAの細胞内への導入前と比較し、該mRNA量の減少傾向が高いsiRNAほど、標的遺伝子の発現抑制効果が高いと評価することができる。 As a technique for confirming the effect of suppressing the expression of a target gene by introducing siRNA into a cell, a technique using real-time PCR is generally used. In this method, first, cells into which siRNA has been introduced are cultured for a certain period. MRNA is extracted from the cultured cells, and cDNA is prepared by reverse transcription. Real-time PCR is performed using the obtained cDNA, and the amount of mRNA derived from the target gene is quantitatively measured to evaluate whether the expression of the target gene is suppressed. When the expression of the target gene is suppressed, the amount of mRNA derived from the target gene is decreased. For this reason, it can be evaluated that siRNA having a higher tendency to decrease the amount of mRNA has a higher effect of suppressing the expression of the target gene as compared with that before introduction of siRNA into the cell.
一方で、siRNAによる標的遺伝子発現抑制までの過程において、細胞に導入されたsiRNAがヘリカーゼによって播き戻され、開裂により生じた一本鎖RNAがRISCに取り込まれる際に、アンチセンス鎖ではなくセンス鎖が取り込まれ、RISC−センス鎖複合体が形成されてしまう場合がある。この場合には、RISC−センス鎖複合体によって、センス鎖と相補的な塩基配列を有するmRNAが切断されてしまい、標的遺伝子とは別の遺伝子の発現が抑制される。このような、標的遺伝子以外の遺伝子が発現抑制される効果を、オフターゲット効果と呼ぶ。その他、RISC−アンチセンス鎖複合体が形成された場合に、ミスマッチにより、アンチセンス鎖と非相補的な配列を有するmRNAを認識して切断してしまい、標的遺伝子とは別の遺伝子の発現が抑制されることもある。このような効果もオフターゲット効果として知られている。 On the other hand, in the process up to suppression of target gene expression by siRNA, when the siRNA introduced into the cell is seeded back by helicase and the single-stranded RNA generated by cleavage is incorporated into RISC, not the antisense strand but the sense strand May be taken in and a RISC-sense strand complex may be formed. In this case, the mRNA having a base sequence complementary to the sense strand is cleaved by the RISC-sense strand complex, and the expression of a gene different from the target gene is suppressed. Such an effect of suppressing the expression of genes other than the target gene is referred to as an off-target effect. In addition, when a RISC-antisense strand complex is formed, due to a mismatch, mRNA having a sequence that is non-complementary to the antisense strand is recognized and cleaved, and expression of a gene other than the target gene may occur. It may be suppressed. Such an effect is also known as an off-target effect.
このようなオフターゲット効果を回避するために、導入するsiRNAの設計に関していくつかの工夫がなされている。RISC−アンチセンス鎖複合体を優先的に形成するためには、RISCを構成するRNAヘリカーゼによるsiRNAの開裂を、siRNAのセンス鎖側から行うことが好ましい。そこで、例えば、siRNAの設計において、アンチセンス鎖の3’末端及びセンス鎖の5’末端の塩基配列を、グアニンやシトシンの多い配列(G/Cリッチ配列)とする一方で、アンチセンス鎖の5’末端及びセンス鎖の3’末端の塩基配列を、アデニンやウラシルの多い配列(A/Uリッチ配列)とすることにより、アンチセンス鎖とセンス鎖との結合力を、センス鎖の5’末端側のほうがセンス鎖の3’末端側よりも弱くなるようにし、RISCによる開裂を、優先的にセンス鎖側から行うようにする方法がある。その他、siRNAのセンス鎖の塩基に修飾を行うことにより、RISCによる開裂を、優先的にセンス鎖側から行うようにする方法もある。
いずれにせよ、あるsiRNAがオフターゲット効果を有するか否かの確認は、siRNAの細胞内への導入、該細胞の培養、mRNAの抽出、cDNAの合成、リアルタイムPCRによるmRNAの定量又は発現産物(タンパク質)の解析等の、一連の工程を必要とする。これらの作業は、非常に煩雑であるうえに、siRNA導入から細胞培養までの工程に2〜3日を要し、さらにその後の作業にも半日〜1日程度を要する。 In any case, whether or not a certain siRNA has an off-target effect is determined by introducing siRNA into the cell, culturing the cell, extracting mRNA, cDNA synthesis, quantifying mRNA by real-time PCR, or expression product ( A series of steps such as analysis of protein) is required. These operations are very complicated, and it takes 2-3 days for the steps from siRNA introduction to cell culture, and the subsequent operations require about half a day to 1 day.
一方で、siRNAの標的遺伝子発現抑制効果やオフターゲット効果は、主にsiRNAの設計(塩基配列や修飾)に依存する。このため、例えば、ある標的遺伝子に対してRNA干渉を行うために合成したsiRNAが、オフターゲット効果の影響が大きいものであった場合には、新たなsiRNAを設計し、この新しいsiRNAに対して、上記一連の確認工程を再度行い、効果の評価を行う。これを、標的遺伝子発現抑制効果が高く、オフターゲット効果の低い良好なsiRNAが得られるまで繰り返すことになる。一般的には、複数の候補siRNAについて、上記工程を繰り返し、それぞれの効果を評価して、最適なsiRNAを選抜する。
しかしながら、複数のsiRNAに対して、上記工程を繰り返すことは、非常に時間と労力を要する、という問題がある。そこで、siRNAの標的遺伝子発現抑制効果やオフターゲット効果を、より迅速かつ簡便に評価し得る方法の開発が求められている。
On the other hand, the target gene expression suppression effect and off-target effect of siRNA mainly depend on the design (base sequence and modification) of siRNA. For this reason, for example, when siRNA synthesized for RNA interference with a certain target gene has a large influence of off-target effect, a new siRNA is designed, and this new siRNA Then, the above series of confirmation steps is performed again to evaluate the effect. This is repeated until a good siRNA having a high target gene expression suppressing effect and a low off target effect is obtained. In general, the above steps are repeated for a plurality of candidate siRNAs, the effects of each are evaluated, and an optimal siRNA is selected.
However, there is a problem that repeating the above steps for a plurality of siRNAs requires much time and labor. Therefore, development of a method capable of more quickly and simply evaluating the target gene expression suppression effect and off-target effect of siRNA is required.
本発明は、RNA干渉において用いられるsiRNAによる遺伝子発現抑制効果を、迅速かつ簡便に評価する方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the method of evaluating the gene expression suppression effect by siRNA used in RNA interference rapidly and simply.
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果、siRNAの開裂とそれにより生じたアンチセンス鎖のRISCへの取り込み状態を調べることにより、siRNAによる標的遺伝子の遺伝子発現抑制効果を評価し得ること、及び、一分子蛍光分析技術を応用することにより、mRNAの抽出、cDNAの合成、リアルタイムPCRによるmRNAの定量等の一連の煩雑な作業を要することなく、当該効果を評価し得ることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventor evaluated the effect of siRNA on the suppression of gene expression of a target gene by examining the cleavage of siRNA and the state of incorporation of the resulting antisense strand into RISC. And by applying single-molecule fluorescence analysis technology, the effect can be evaluated without requiring a series of complicated operations such as mRNA extraction, cDNA synthesis, and mRNA quantification by real-time PCR. The headline and the present invention were completed.
すなわち、本発明は、
(1) siRNAによる遺伝子発現抑制効果を評価する方法であって、(a)評価対象であるsiRNAの、センス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか一方のRNA鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAを準備する工程と、(b)前記蛍光標識siRNAを含む反応溶液に、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、(c)RNAヘリカーゼ又はRISCと、ATPとを含む反応溶液に、前記蛍光標識siRNAを添加して反応させた後、当該反応溶液に、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、(d)前記工程(b)において得られた解析結果と前記工程(c)において得られた解析結果とを比較し、前記siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する工程と、を有することを特徴とする、siRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法、
(2) 評価対象であるsiRNAが2種類以上あり、各siRNAに対して、前記工程(a)〜(d)を行うことを特徴する前記(1)記載のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法、
(3) siRNAによる遺伝子発現抑制効果を評価する方法であって、(a’)評価対象であるsiRNAの、センス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか一方のRNA鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAを準備する工程と、(b’)前記蛍光物質により標識されたRNAヘリカーゼの巻き戻しを受けないsiRNA、又は前記蛍光物質により標識されたRISCに取り込まれないsiRNAを、細胞に導入した後、当該細胞に対して、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、(c’)前記蛍光標識siRNAを細胞に導入して反応させた後、当該細胞に対して、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、(d’)前記工程(b’)において得られた解析結果と前記工程(c’)において得られた解析結果とを比較し、前記siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する工程と、を有することを特徴とする、siRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法、
(4) 前記蛍光標識siRNAが、センス鎖が蛍光物質により標識されたものであることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれか記載のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法、
(5) 前記一分子蛍光分解析法が、蛍光相関分光法(Fluorescence Correlation Spectroscopy:FCS)や蛍光強度分布解析法(Fluorescence−Intensity Distribution Analysis:FIDA)、及び蛍光偏光解析法(FIDA polarization:FIDA−PO)からなる群より選択されるものであることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれか記載のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) A method for evaluating the effect of suppressing gene expression by siRNA, wherein (a) a fluorescently labeled siRNA in which either the sense strand or the antisense strand of siRNA to be evaluated is labeled with a fluorescent substance And (b) irradiating the reaction solution containing the fluorescent-labeled siRNA with light having a wavelength that can excite the fluorescent substance, and detecting the fluorescence generated from the fluorescent substance as a fluorescent signal. A step of analyzing a fluorescence signal by a single molecule fluorescence analysis method, and (c) a reaction solution containing RNA helicase or RISC and ATP, the fluorescence labeled siRNA is added and reacted, and then the reaction solution is mixed with the reaction solution. Irradiate light with a wavelength that can excite the fluorescent substance, detect the fluorescence generated from the fluorescent substance as a fluorescent signal, and match the detected fluorescent signal. A step of analyzing by molecular fluorescence analysis, and (d) comparing the analysis result obtained in the step (b) with the analysis result obtained in the step (c), and evaluating the gene expression suppression effect of the siRNA SiRNA gene expression inhibitory effect evaluation method, characterized by comprising:
(2) There are two or more types of siRNA to be evaluated, and the steps (a) to (d) are performed on each siRNA. The method for evaluating the siRNA gene expression inhibitory effect according to (1),
(3) A method for evaluating the effect of suppressing gene expression by siRNA, wherein (a ′) a fluorescent label in which either the sense strand or the antisense strand of siRNA to be evaluated is labeled with a fluorescent substance a step of preparing siRNA; (b ′) after introducing into the cell siRNA that does not undergo unwinding of the RNA helicase labeled with the fluorescent substance, or siRNA that is not taken up by RISC labeled with the fluorescent substance; Irradiating the cell with light having a wavelength capable of exciting the fluorescent substance, detecting fluorescence generated from the fluorescent substance as a fluorescent signal, and analyzing the detected fluorescent signal by a single molecule fluorescence analysis method; , (C ′) after introducing and reacting the fluorescently labeled siRNA into a cell, the cell has a wavelength that can excite the fluorescent substance. A step of irradiating light, detecting fluorescence generated from the fluorescent substance as a fluorescence signal, and analyzing the detected fluorescence signal by a single molecule fluorescence analysis method; and (d ′) obtained in the step (b ′). Comparing the analysis result with the analysis result obtained in the step (c ′) and evaluating the gene expression inhibitory effect of the siRNA, and a method for evaluating the siRNA gene expression inhibitory effect,
(4) The method for evaluating the siRNA gene expression inhibitory effect according to any one of (1) to (3), wherein the fluorescently labeled siRNA has a sense strand labeled with a fluorescent substance,
(5) The single-molecule fluorescence analysis method includes fluorescence correlation spectroscopy (FCS), fluorescence intensity distribution analysis method (Fluorescence-Intensity Distribution Analysis: FIDA), and fluorescence polarization analysis method (FIDA) The method for evaluating the effect of suppressing gene expression of siRNA according to any one of (1) to (4), wherein the method is selected from the group consisting of PO),
Is to provide.
本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法は、siRNAのRISCへの取り込み状態を、蛍光標識したsiRNAを用いて、一分子蛍光分析法により測定することにより、オフターゲット効果の程度を確認することができる。このため、本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法を用いることにより、siRNAの遺伝子発現抑制効果を、mRNAの抽出、cDNAの合成、リアルタイムPCRによるmRNAの定量等の一連の煩雑な作業を要することなく、迅速かつ簡便に評価することができる。 The method for evaluating the gene expression suppression effect of siRNA of the present invention is to confirm the degree of off-target effect by measuring the state of siRNA incorporation into RISC by single-molecule fluorescence analysis using fluorescently labeled siRNA. Can do. Therefore, by using the siRNA gene expression suppression effect evaluation method of the present invention, the siRNA gene expression suppression effect requires a series of complicated operations such as mRNA extraction, cDNA synthesis, and mRNA quantification by real-time PCR. And can be evaluated quickly and easily.
本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法は、siRNAによる遺伝子発現抑制効果を評価する方法であって、下記の工程を有することを特徴とする。
(a)評価対象であるsiRNAの、センス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか一方のRNA鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAを準備する工程と、
(b)前記蛍光標識siRNAを含む反応溶液に、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、
(c)RNAヘリカーゼ又はRISCと、ATPとを含む反応溶液に、前記蛍光標識siRNAを添加して反応させた後、当該反応溶液に、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、
(d)前記工程(b)において得られた解析結果と前記工程(c)において得られた解析結果とを比較し、前記siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する工程。
The method for evaluating the gene expression suppression effect of siRNA of the present invention is a method for evaluating the gene expression suppression effect of siRNA, which comprises the following steps.
(A) preparing a fluorescently labeled siRNA in which either one of the sense strand or the antisense strand of the siRNA to be evaluated is labeled with a fluorescent substance;
(B) The reaction solution containing the fluorescently labeled siRNA is irradiated with light having a wavelength that can excite the fluorescent substance, and the fluorescence generated from the fluorescent substance is detected as a fluorescent signal, and the detected fluorescent signal is single-molecule fluorescent. A process of analyzing by an analysis method;
(C) After reacting the reaction solution containing RNA helicase or RISC and ATP by adding the fluorescent-labeled siRNA, the reaction solution is irradiated with light having a wavelength capable of exciting the fluorescent substance, and Detecting fluorescence generated from a fluorescent substance as a fluorescence signal, and analyzing the detected fluorescence signal by a single molecule fluorescence analysis method;
(D) A step of comparing the analysis result obtained in the step (b) with the analysis result obtained in the step (c) to evaluate the gene expression inhibitory effect of the siRNA.
RISC等の影響を受ける前(RNA干渉前)と、RISC等の影響を受けた後における、蛍光標識されたsiRNAの状態を、一分子蛍光解析法により解析して比較することにより、蛍光標識siRNAを構成するセンス鎖とアンチセンス鎖のどちらがRISCへ取り込まれたのかを確認することができる。RISCへアンチセンス鎖が優先的に取り込まれる場合には、当該siRNAは、オフターゲット効果が小さく、標的遺伝子の遺伝子発現抑制効果(オンターゲット効果)が大きく、遺伝子発現抑制効果が高いと評価することができる。一方、RISCへセンス鎖が優先的に取り込まれる場合には、当該siRNAは、オフターゲット効果が大きく、オンターゲット効果が小さく、遺伝子発現抑制効果が低い、と評価することができる。 By analyzing and comparing the state of fluorescently labeled siRNA before and after being affected by RISC (before RNA interference) and after being affected by RISC and the like, fluorescence-labeled siRNA It is possible to confirm which of the sense strand and the antisense strand constituting the RNA has been incorporated into RISC. When the antisense strand is preferentially incorporated into RISC, the siRNA should be evaluated as having a small off-target effect, a large gene expression inhibitory effect (on-target effect) of the target gene, and a high gene expression inhibitory effect. Can do. On the other hand, when the sense strand is preferentially incorporated into RISC, the siRNA can be evaluated as having a large off-target effect, a small on-target effect, and a low gene expression suppressing effect.
以下、工程ごとに説明する。
まず、工程(a)として、評価対象であるsiRNAの、センス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか一方のRNA鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAを準備する。
Hereinafter, it demonstrates for every process.
First, as step (a), a fluorescently labeled siRNA in which either the sense strand or the antisense strand of the siRNA to be evaluated is labeled with a fluorescent substance is prepared.
本発明において用いられるsiRNAは、標的遺伝子(RNA干渉により、当該遺伝子又は当該遺伝子の発現産物の機能を抑制・阻害する対象である遺伝子)から転写されるmRNA(標的遺伝子由来mRNA)の一部又は全部と相同的な塩基配列を有する一本鎖RNAであるセンス鎖と、該センス鎖と相補的な塩基配列を有する一本鎖RNAであるアンチセンス鎖とからなる二本鎖RNAである。該センス鎖には、標的遺伝子由来mRNAと相同的な塩基配列以外にも、付加的な塩基配列を有していてもよく、また、リン酸化や2’−O−メチル化等による修飾がされていてもよい。アンチセンス鎖も、同様に、修飾がされていてもよい。 The siRNA used in the present invention is a part of mRNA (target gene-derived mRNA) transcribed from a target gene (a gene that is a target of suppressing or inhibiting the function of the gene or an expression product of the gene by RNA interference) This is a double-stranded RNA comprising a sense strand that is a single-stranded RNA having a base sequence that is homologous to the whole and an antisense strand that is a single-stranded RNA having a base sequence complementary to the sense strand. The sense strand may have an additional base sequence in addition to the base sequence homologous to the target gene-derived mRNA, and may be modified by phosphorylation or 2′-O-methylation. It may be. Similarly, the antisense strand may be modified.
なお、標的遺伝子は、構造遺伝子であってもよく、非構造遺伝子であってもよい。また、標的遺伝子の由来する生物種は特に限定されるものではなく、線虫、ハエ等の昆虫、植物、動物のいずれであってもよい。本発明においては、ヒトをはじめとする哺乳動物由来の遺伝子であることが好ましい。 The target gene may be a structural gene or a non-structural gene. In addition, the biological species from which the target gene is derived is not particularly limited, and may be any of insects such as nematodes and flies, plants, and animals. In the present invention, it is preferably a gene derived from mammals including humans.
本発明において用いられるsiRNAの塩基対長は、RNA干渉において有効な長さであれば特に限定されるものではなく、標的遺伝子の種類や塩基配列、標的遺伝子が由来する生物種、細胞等への導入方法等を考慮して、適宜決定することができる。ヒト等の哺乳動物に対するRNA干渉において用いられるsiRNAとしては、標的遺伝子由来mRNAと相補的な配列部分が15〜25塩基対長であることが好ましい。 The base pair length of siRNA used in the present invention is not particularly limited as long as it is effective in RNA interference. The type and base sequence of the target gene, the biological species from which the target gene is derived, cells, etc. It can be determined appropriately in consideration of the introduction method and the like. As siRNA used in RNA interference with mammals such as humans, the sequence portion complementary to the target gene-derived mRNA is preferably 15 to 25 base pairs in length.
本発明において用いられるsiRNAは、当該技術分野において公知のいずれの手法により設計し、合成してもよい。例えば、標的遺伝子由来mRNAの塩基配列情報に基づき、siRNAの塩基配列を常法により設計した後、該設計に基づき、公知の核酸合成反応により合成することができる。siRNAの合成は、例えば、市販の合成機を用いて独自に合成してもよく、受託サービスを利用して合成することもできる。例えば、センス鎖とアンチセンス鎖とを別個に合成した後、両者をアニーリングさせることによっても、siRNAを合成することができる。なお、アニーリング後には、残存する一本鎖RNAはエキソヌクレアーゼ処理等により除去しておくことが好ましい。 The siRNA used in the present invention may be designed and synthesized by any method known in the art. For example, based on the base sequence information of mRNA derived from the target gene, the base sequence of siRNA can be designed by a conventional method, and then synthesized by a known nucleic acid synthesis reaction based on the design. For example, siRNA may be synthesized independently using a commercially available synthesizer or may be synthesized using a contract service. For example, siRNA can also be synthesized by separately synthesizing the sense strand and the antisense strand and then annealing them. It should be noted that after annealing, the remaining single-stranded RNA is preferably removed by exonuclease treatment or the like.
本発明において用いられるsiRNAは、センス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか一方のRNA鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAである。蛍光物質により標識されるRNA鎖中の部位は、ヘリカーゼによる巻き戻しや、RISCによる開裂、標的遺伝子由来mRNAの認識、及び標的遺伝子由来mRNAの切断等の、RNA干渉の一連の工程を阻害しない領域であれば、特に限定されるものではなく、蛍光標識の方法、用いられる一分子蛍光解析法の種類等を考慮して、適宜決定することができる。具体的には、例えば、5’末端に蛍光物質を結合させたプライマーを用いて、一本鎖RNAを合成することにより、5’末端が蛍光標識されたセンス鎖又はアンチセンス鎖を得ることができる。 The siRNA used in the present invention is a fluorescently labeled siRNA in which either the sense strand or the antisense strand is labeled with a fluorescent substance. The site in the RNA strand labeled with a fluorescent substance is a region that does not inhibit a series of RNA interference processes such as unwinding by helicase, cleavage by RISC, recognition of target gene-derived mRNA, and cleavage of target gene-derived mRNA. If it is, it will not specifically limit and it can determine suitably considering the method of a fluorescent label, the kind of the single molecule fluorescence analysis method etc. which are used. Specifically, for example, by synthesizing a single-stranded RNA using a primer in which a fluorescent substance is bound to the 5 ′ end, a sense strand or an antisense strand in which the 5 ′ end is fluorescently labeled can be obtained. it can.
siRNAの蛍光標識に用いられる蛍光物質としては、特に限定されるものではなく、一般的に核酸の蛍光標識に用いられる蛍光物質の中から適宜決定することができる。このような蛍光物質としては、例えば、TAMRA、ローダミングリーン、Alexa Fluor(登録商標)(インビトロジェン社製)、ATTO663等のATTO dyeシリーズ(ATTO−TEC社製)、FITC(フルオレセインイソチオシアナート)、フルオレセイン、ローダミン、NBD、TMR(テトラメチルローダミン)等がある。特に、TAMRA、TMR等のように、連続して光照射を行った場合でも比較的安定して蛍光を発する色素であることが好ましい。このように退色し難い蛍光物質を標識として用いることにより、光照射の時間や回数の影響を抑えて、計測値ごとのばらつきを防止し、より安定した解析結果を得ることができる。 The fluorescent material used for siRNA fluorescent labeling is not particularly limited, and can be appropriately determined from fluorescent materials generally used for nucleic acid fluorescent labeling. Examples of such fluorescent substances include TAMRA, rhodamine green, Alexa Fluor (registered trademark) (manufactured by Invitrogen), ATTO dye series (manufactured by ATTO-TEC) such as ATTO 663, FITC (fluorescein isothiocyanate), fluorescein. , Rhodamine, NBD, TMR (tetramethylrhodamine) and the like. In particular, a dye that emits fluorescence relatively stably even when continuously irradiated with light, such as TAMRA and TMR, is preferable. In this way, by using a fluorescent material that is difficult to fade as a label, it is possible to suppress the influence of the time and number of times of light irradiation, prevent variation for each measurement value, and obtain a more stable analysis result.
本発明においては、センス鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAであることが好ましい。RNA干渉において、標的遺伝子の発現抑制効果が得られるためには、RISCにアンチセンス鎖が優先的に取り込まれる必要がある。一本鎖RNAとなったセンス鎖は、エキソヌクレアーゼ等により切断され、細分化される。このように、オンターゲット効果が奏される場合には、アンチセンス鎖よりもセンス鎖のほうが、RNA干渉の工程において、分子の大きさ等の変化が大きい。このために、センス鎖を蛍光標識したほうが、アンチセンス鎖を蛍光標識した場合よりも、一分子蛍光解析法により、RISCに取り込まれたRNA鎖がセンス鎖かアンチセンス鎖かの判別が比較的容易であるためである。 In the present invention, it is preferable that the sense strand is a fluorescence-labeled siRNA in which the sense strand is labeled with a fluorescent substance. In RNA interference, in order to obtain an effect of suppressing the expression of a target gene, it is necessary to preferentially incorporate an antisense strand into RISC. The sense strand that has become single-stranded RNA is cleaved and subdivided by exonuclease or the like. Thus, when the on-target effect is achieved, the sense strand has a greater change in the size of the molecule in the RNA interference process than the antisense strand. For this reason, when the sense strand is fluorescently labeled, it is relatively easy to discriminate whether the RNA strand incorporated into RISC is the sense strand or the antisense strand by single molecule fluorescence analysis rather than when the antisense strand is fluorescently labeled. This is because it is easy.
次に、工程(b)として、前記蛍光標識siRNAを含む反応溶液に、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する。この工程により、RISC等の影響を受ける前(RNA干渉前)の蛍光標識されたsiRNAの状態を調べることができる。 Next, as a step (b), the reaction solution containing the fluorescently labeled siRNA was irradiated with light having a wavelength capable of exciting the fluorescent substance, and the fluorescence generated from the fluorescent substance was detected as a fluorescent signal, and detected. The fluorescence signal is analyzed by single molecule fluorescence analysis. By this step, the state of the fluorescently labeled siRNA before being affected by RISC or the like (before RNA interference) can be examined.
工程(b)において用いられる反応溶液は、蛍光標識siRNAを含む溶液であって、RNA干渉の生じない反応溶液であれば特に限定されるものではなく、核酸試料の調製等において一般的に用いられる溶液の中から、適宜選択して用いることができる。なお、「RNA干渉の生じない反応溶液」とは、RNAヘリカーゼを含まない反応溶液やRISCを含まない反応溶液等のように、RNA干渉、特にsiRNAの開裂とRISCへの取り込みに必須の構成成分の少なくとも1種を含まない反応溶液を意味する。その他、ATPを含まない反応溶液であることも好ましい。一般的に、siRNAの巻き戻しが行われるためには、ATPによりRISCが活性化されることを要するためである。 The reaction solution used in the step (b) is not particularly limited as long as it is a solution containing fluorescently labeled siRNA and does not cause RNA interference, and is generally used in preparation of nucleic acid samples and the like. It can be used by appropriately selecting from solutions. The “reaction solution that does not cause RNA interference” refers to a component essential for RNA interference, particularly cleavage of siRNA and incorporation into RISC, such as a reaction solution that does not contain RNA helicase or a reaction solution that does not contain RISC. The reaction solution which does not contain at least 1 sort (s) of is meant. In addition, it is also preferable that the reaction solution does not contain ATP. This is because, in general, in order to rewind siRNA, RISC needs to be activated by ATP.
本発明においては、工程(b)において用いられる反応溶液としては、バッファーに蛍光標識siRNAを添加したものであることが好ましい。siRNAの標識に用いた蛍光物質の種類によっては、pH等の影響を受けやすいことがあるためである。該バッファーとして、例えば、pH7〜8の、リン酸バッファー、10−200mMのトリスバッファー、HEPESバッファー、Hunksバッファー等が挙げられる。その他、工程(b)において用いられる反応溶液には、RNasin等のRNA分解酵素インヒビター等を添加されていることも好ましい。 In the present invention, the reaction solution used in step (b) is preferably a solution obtained by adding fluorescently labeled siRNA to a buffer. This is because depending on the type of fluorescent substance used for siRNA labeling, it may be easily affected by pH and the like. Examples of the buffer include a phosphate buffer having a pH of 7 to 8, a 10-200 mM Tris buffer, a HEPES buffer, a Hunks buffer, and the like. In addition, it is also preferable that an RNA-degrading enzyme inhibitor such as RNasin is added to the reaction solution used in step (b).
さらに、工程(c)として、RNAヘリカーゼ又はRISCと、ATPとを含む反応溶液に、前記蛍光標識siRNAを添加して反応させた後、当該反応溶液に、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する。この工程により、RISC等の影響を受けた後の蛍光標識されたsiRNAの状態を調べることができる。 Furthermore, as a step (c), after adding the fluorescence labeled siRNA to a reaction solution containing RNA helicase or RISC and ATP and reacting, light having a wavelength capable of exciting the fluorescent substance in the reaction solution. , The fluorescence generated from the fluorescent substance is detected as a fluorescence signal, and the detected fluorescence signal is analyzed by a single molecule fluorescence analysis method. By this step, the state of the fluorescently labeled siRNA after being affected by RISC or the like can be examined.
工程(c)において用いられる反応溶液としては、RNAヘリカーゼ又はRISCと、ATPとの両方を含む以外は、工程(b)において用いられる反応溶液として挙げられた反応溶液と同様のものを使用することができる。本発明においては、工程(c)において用いられる反応溶液は、RNAヘリカーゼ又はRISCとATPとの両方を含む以外は、工程(b)において用いられる反応溶液と同じ組成であることが好ましい。 The reaction solution used in step (c) should be the same as the reaction solution listed as the reaction solution used in step (b) except that it contains both RNA helicase or RISC and ATP. Can do. In the present invention, the reaction solution used in step (c) preferably has the same composition as the reaction solution used in step (b) except that it contains both RNA helicase or RISC and ATP.
RISCは、Argonaute2やRNAヘリカーゼ等の複数のタンパク質からなる複合体である。本発明において用いられるRISCは、培養細胞等から常法により抽出・精製したものを用いることができる。
RISC is a complex composed of a plurality of proteins such as
また、本発明においては、siRNAの開裂と、それにより生ずる一本鎖RNAのRISCへの取り込みの観測を行うことによって、siRNAのオフターゲット効果やオンターゲット効果の程度を確認し、遺伝子発現抑制効果を評価する。このため、特にsiRNAと直接相互作用して、二本鎖を巻き戻し開裂させる機能を持つRNAヘリカーゼ又はこれを含むRISCのユニットのみを反応溶液に添加してもよい。RNAヘリカーゼ又はこれを含むRISCのユニットは、RISCと同様に、培養細胞等から常法により抽出・精製したものを用いることができる。また、RNAヘリカーゼは、市販の酵素を用いてもよい。 In the present invention, the siRNA cleavage and the incorporation of the resulting single-stranded RNA into RISC are observed to confirm the degree of siRNA off-target effect and on-target effect, thereby suppressing gene expression. To evaluate. For this reason, in particular, only an RNA helicase having a function of directly interacting with siRNA to unwind and cleave the double strand or a RISC unit containing the RNA helicase may be added to the reaction solution. As the RNA helicase or RISC unit containing the RNA helicase, those extracted and purified from cultured cells by a conventional method can be used as in RISC. As the RNA helicase, a commercially available enzyme may be used.
その他、工程(b)において用いられる反応溶液に細胞抽出液を添加したものを、RNAヘリカーゼ又はRISCとATPと蛍光標識siRNAとを含む反応溶液としてもよい。細胞抽出液中には、通常、RISCやRNAヘリカーゼ、ATP等が含まれているためである。細胞抽出液は、Dignamらの方法(Nucleic Acids Research、1983年、第11巻、第1475〜1489ページ参照。)等の常法により調製することができる。 In addition, what added the cell extract to the reaction solution used in the step (b) may be a reaction solution containing RNA helicase or RISC, ATP, and fluorescently labeled siRNA. This is because the cell extract usually contains RISC, RNA helicase, ATP, and the like. The cell extract can be prepared by a conventional method such as the method of Dignam et al. (Nucleic Acids Research, 1983, Vol. 11, pages 1475-1489).
なお、工程(b)において蛍光シグナルを検出した反応溶液に、さらにRNAヘリカーゼ又はRISCを添加して、工程(c)を行ってもよく、工程(b)における反応溶液と、工程(c)における反応溶液とは別個に調製したものであってもよい。後者の場合、工程(b)の後に工程(c)をしてもよく、工程(c)の後に工程(b)をしてもよく、両工程を同時にしてもよい。 In addition, you may add RNA helicase or RISC to the reaction solution which detected the fluorescence signal in the process (b), and you may perform a process (c), and the reaction solution in a process (b) and the process (c) It may be prepared separately from the reaction solution. In the latter case, step (c) may be performed after step (b), step (b) may be performed after step (c), or both steps may be performed simultaneously.
また、工程(b)及び(c)における反応溶液は、細胞外の溶液であってもよく、細胞内溶液であってもよい。すなわち、工程(b)及び(c)における反応や蛍光シグナルの検出をin vivoで行っても良い。細胞内におけるsiRNAの状態を観測することによって、より生理的な環境下におけるsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価が得られる。 Further, the reaction solution in steps (b) and (c) may be an extracellular solution or an intracellular solution. That is, the reaction in steps (b) and (c) and the detection of a fluorescent signal may be performed in vivo. By observing the state of siRNA in the cell, it is possible to evaluate the effect of suppressing siRNA gene expression in a more physiological environment.
例えば、工程(b)における反応溶液としては、RNAヘリカーゼ又はRISCを発現していない細胞を使用し、工程(c)における反応溶液としては、RNAヘリカーゼ又はRISCを発現している細胞を使用することにより、細胞外溶液を用いた場合と同様に、RISC等の影響を受ける前(RNA干渉前)と、RISC等の影響を受けた後における、蛍光標識されたsiRNAの状態を観測することができる。RNAヘリカーゼ又はRISCを発現していない細胞としては、例えば、Dhamaconや、RISCノックダウン細胞、RISCを構成しているRNAヘリカーゼに絞り込んでノックダウンした細胞等を用いることができる。一方、RNAヘリカーゼ又はRISCを発現している細胞としては、通常用いられている培養細胞等を用いることができる。なお、一般的に、核酸導入効率は、培養細胞株の種類によって異なる傾向がある。このため、工程(b)において用いられる細胞は、工程(c)において用いられる細胞と同種の細胞株から作製されたノックダウン細胞等であることが好ましい。 For example, a cell that does not express RNA helicase or RISC is used as the reaction solution in step (b), and a cell that expresses RNA helicase or RISC is used as the reaction solution in step (c). As in the case of using the extracellular solution, the state of the fluorescence-labeled siRNA before being affected by RISC or the like (before RNA interference) and after being affected by RISC or the like can be observed. . Examples of cells that do not express RNA helicase or RISC include Dhamacon, RISC knockdown cells, and cells that have been knocked down by narrowing down to RNA helicase that constitutes RISC. On the other hand, as cells expressing RNA helicase or RISC, commonly used cultured cells can be used. In general, the nucleic acid introduction efficiency tends to vary depending on the type of cultured cell line. For this reason, it is preferable that the cell used in the step (b) is a knockdown cell or the like prepared from the same cell line as the cell used in the step (c).
工程(b)における反応溶液として、細胞外溶液であって、細胞質の環境に近似した溶液を用い、工程(c)における反応溶液としては、RNAヘリカーゼ又はRISCを発現している細胞を使用してもよい。このような細胞外溶液としては、例えば、高濃度(300〜400mg/ml)のBSA(ウシ血清アルブミン)溶液等が挙げられる。このように、工程(b)における反応溶液を細胞外溶液とすることにより、RNAヘリカーゼ又はRISCを発現していない細胞を入手することが困難である場合であっても、細胞内という、実際にRNA干渉が生じる環境におけるsiRNAの状態を観測することができる。 As the reaction solution in the step (b), an extracellular solution which is similar to the cytoplasmic environment is used, and as the reaction solution in the step (c), a cell expressing RNA helicase or RISC is used. Also good. Examples of such an extracellular solution include a BSA (bovine serum albumin) solution having a high concentration (300 to 400 mg / ml). Thus, even if it is difficult to obtain cells that do not express RNA helicase or RISC by making the reaction solution in step (b) an extracellular solution, The state of siRNA in an environment where RNA interference occurs can be observed.
工程(b)及び(c)における細胞への蛍光標識siRNAの導入は、当該技術分野において公知のいずれの手法により行ってもよい。該手法としては、リポフェクチン等の脂質を用いた手法、エレクトロポレーション等の電気的な手法、マイクロインジェクション法等が挙げられる。その他、lipofectamine 2000(Invtrogen社製)等の市販の核酸導入試薬を用いることにより簡便に行うことができる。例えば、培養液と脂質とで調整した蛍光標識siRNAを、終濃度が10nMとなるように調製したものを、培養細胞へ導入する。導入処理後、全反射蛍光顕微鏡等を用いることにより、一分子レベルで蛍光観測することによって、導入の状態を確認することも可能である。 The introduction of the fluorescently labeled siRNA into the cells in the steps (b) and (c) may be performed by any technique known in the art. Examples of the method include a method using a lipid such as lipofectin, an electric method such as electroporation, a microinjection method, and the like. In addition, it can be carried out simply by using a commercially available nucleic acid introduction reagent such as lipofectamine 2000 (manufactured by Invtrogen). For example, a fluorescent-labeled siRNA prepared with a culture solution and lipid prepared so as to have a final concentration of 10 nM is introduced into cultured cells. After the introduction process, the state of introduction can be confirmed by observing fluorescence at a single molecule level by using a total reflection fluorescence microscope or the like.
工程(c)において、RNAヘリカーゼ又はRISCと、ATPとを含む反応溶液に、前記蛍光標識siRNAを添加して反応させる反応時間は、当該蛍光標識siRNAが、RNAヘリカーゼにより巻き戻されて開裂するのに十分な時間であれば、特に限定されるものではなく、反応溶液の種類、反応温度、使用するRNAヘリカーゼやRISCの活性、蛍光標識siRNAの濃度等を考慮して、適宜決定することができる。例えば、反応溶液が細胞外の溶液である場合(in vitroで行う場合)の反応時間としては、37℃では、10分間〜2時間程度が好ましく、15分間〜1時間程度がより好ましい。一方、反応溶液が細胞内溶液である場合(in vivoで行う場合)の反応時間としては、37℃の培養条件において、蛍光標識siRNA導入後、1〜10時間程度が好ましく、1〜5時間程度が好ましい。 In the step (c), the fluorescent labeled siRNA is unwound by the RNA helicase and cleaved during the reaction time in which the fluorescent labeled siRNA is added to the reaction solution containing RNA helicase or RISC and ATP. It is not particularly limited as long as the time is sufficient, and can be appropriately determined in consideration of the type of reaction solution, reaction temperature, activity of RNA helicase or RISC to be used, concentration of fluorescently labeled siRNA, and the like. . For example, when the reaction solution is an extracellular solution (when performed in vitro), the reaction time is preferably about 10 minutes to 2 hours, more preferably about 15 minutes to 1 hour at 37 ° C. On the other hand, the reaction time when the reaction solution is an intracellular solution (when performed in vivo) is preferably about 1 to 10 hours and preferably about 1 to 5 hours after introduction of the fluorescently labeled siRNA under 37 ° C. culture conditions. Is preferred.
但し、in vivoで行う場合には、蛍光標識siRNAを導入後から、経時的に蛍光シグナルの検出を行うことが好ましい。細胞内においては、導入されたsiRNAは異物と判断され、細胞内に存在する二本鎖RNA特異的RNase等により分解されたり、エキソサイトーシスにより細胞外へ排出されたりすることにより代謝されてしまう場合がある。このため、細胞内に導入されたsiRNAの全てがDicerやRISCとの相互作用からプロセッシングを受けて、標的遺伝子のmRNAの分解に寄与するとは限らないが、導入後すぐに蛍光シグナルの検出を行うことにより、蛍光標識siRNAの細胞への導入状況や細胞内での分解状況等を知ることができる。経時的に蛍光シグナルの検出を行う場合、検出を開始する時期は特に限定されるものではなく、蛍光標識siRNAの導入直後からであってもよく、蛍光標識siRNAの導入方法等を考慮して適宜決定してもよい。例えば、蛍光標識siRNAの導入をエレクトロポレーション法により行った場合には、パルス処理後から30分間ほど経過した時点から、リポフェクチンを用いたリポフェクション法により行った場合には、細胞培養培地にリポフェクチン添加処理後1時間ほど経過した時点から、経時的に蛍光シグナルの検出を行ってもよい。 However, when performed in vivo, it is preferable to detect the fluorescence signal over time after the introduction of the fluorescence-labeled siRNA. In the cell, the introduced siRNA is judged to be a foreign substance, and is metabolized by being decomposed by a double-stranded RNA-specific RNase or the like existing in the cell or discharged to the outside by exocytosis. There is a case. For this reason, not all siRNAs introduced into cells are processed by interaction with Dicer and RISC and contribute to the degradation of mRNA of the target gene, but the fluorescence signal is detected immediately after introduction. Thus, it is possible to know the status of introduction of fluorescently labeled siRNA into cells, the status of degradation in cells, and the like. When detecting a fluorescent signal over time, the timing for starting detection is not particularly limited, and may be immediately after the introduction of the fluorescently labeled siRNA. You may decide. For example, when the introduction of fluorescently labeled siRNA is performed by electroporation, the addition of lipofectin to the cell culture medium is performed when lipofection using lipofectin is performed from about 30 minutes after the pulse treatment. The fluorescent signal may be detected over time from the point of about 1 hour after the treatment.
例えば、工程(b)及び(c)を、蛍光標識siRNAを細胞内に導入した後、経時的に蛍光シグナルの検出を行うことにより、当該蛍光標識siRNAがRISCに取り込まれるタイミングを知ることができる。その他、エキソヌクレアーゼによる分解が行われるかどうかといった、当該蛍光標識siRNAがRISCに取り込まれなかった場合の挙動も明らかにすることが可能である。 For example, in steps (b) and (c), after introducing a fluorescently labeled siRNA into a cell, the timing at which the fluorescently labeled siRNA is taken into RISC can be known by detecting the fluorescent signal over time. . In addition, it is possible to clarify the behavior when the fluorescence-labeled siRNA is not incorporated into RISC, such as whether or not degradation by exonuclease is performed.
その他、工程(c)をin vivoで行う場合には、RNAヘリカーゼによる巻き戻しや、開裂により一本鎖RNAとなったアンチセンス鎖がRISCへ取り込まれることが確認されている蛍光標識されたsiRNAをポジティブコントロールsiRNAとしてもよい。具体的には、工程(c)において蛍光標識siRNAを導入する細胞に対して、当該ポジティブコントロールsiRNAを導入して反応させた後、工程(c)と同様にして、適当な波長の光を照射して検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する。ポジティブコントロールsiRNAを標識する蛍光物質は、工程(c)において導入される蛍光標識siRNAと同種の蛍光物質であってもよく、異種の蛍光物質であってもよい。このようなポジティブコントロールsiRNAとして、例えば、positive control GAPDH siRNA(Ambion社製)等の、RNA干渉のポジティブコントロールとして一般的に用いられている蛍光標識されたsiRNAを用いることができる。 In addition, when step (c) is performed in vivo, fluorescently labeled siRNA that has been confirmed to be incorporated into RISC by antisense strands that have been unwound by RNA helicase or cleaved to form single-stranded RNA. May be a positive control siRNA. Specifically, after introducing and reacting the positive control siRNA to the cells into which the fluorescently labeled siRNA is introduced in the step (c), light having an appropriate wavelength is irradiated in the same manner as in the step (c). Then, the detected fluorescence signal is analyzed by single molecule fluorescence analysis. The fluorescent material for labeling the positive control siRNA may be the same type of fluorescent material as the fluorescently labeled siRNA introduced in step (c) or a different type of fluorescent material. As such a positive control siRNA, for example, a fluorescently labeled siRNA generally used as a positive control for RNA interference, such as positive control GAPDH siRNA (Ambion), can be used.
工程(b)及び(c)における蛍光シグナルの検出は、具体的には、共焦点(コンフォーカル)光学系を有する蛍光光度計に、該反応溶液を設置し、常法により蛍光シグナルを検出することができる。また、該反応溶液が細胞内溶液である場合には、蛍光標識siRNAを導入した細胞を、共焦点光学系を有する蛍光顕微鏡に設置し、常法により蛍光シグナルを検出することができる(例えば、非特許文献2参照。)。なお、FCS等の一分子蛍光解析法により解析される蛍光シグナルの検出は、一般的には、共焦点光学系を利用するものであるが、一分子蛍光解析を行うための一分子由来の蛍光シグナルを取得することができる光学系であれば、特に限定されるものではなく、共焦点光学系以外の他の光学系を用いることも可能である。
Specifically, in the steps (b) and (c), the fluorescence signal is detected by installing the reaction solution in a fluorometer having a confocal optical system and detecting the fluorescence signal by a conventional method. be able to. When the reaction solution is an intracellular solution, the cells into which the fluorescence-labeled siRNA is introduced can be placed in a fluorescence microscope having a confocal optical system, and a fluorescence signal can be detected by a conventional method (for example, (Refer
蛍光シグナルの計測条件は、使用する蛍光光度計や蛍光顕微鏡の仕様により、適宜決定することができるが、例えば、1サンプル当たり、15秒間で5回程度行う。計測時間はこれ以上長くても良く、回数もこれ以上多くても良い。但し、検出に用いる装置の種類によっては、計測時間が10秒間以下等の短時間である場合や、測定回数が1回程度のみである場合には、データの再現性、信頼性が低下するおそれがある。また、蛍光シグナルを計測するサンプルに対して焦点位置を走査させることにより、より多数の分子から情報(蛍光シグナル)を取得することができ、統計的な精度を高めることも可能である。 The measurement condition of the fluorescence signal can be appropriately determined according to the specifications of the fluorometer and the fluorescence microscope to be used. For example, it is performed about 5 times in 15 seconds per sample. The measurement time may be longer, and the number of times may be longer. However, depending on the type of apparatus used for detection, if the measurement time is as short as 10 seconds or less, or if the number of measurements is only about once, the reproducibility and reliability of data may be reduced. There is. Further, by scanning the focal position with respect to the sample for measuring the fluorescence signal, information (fluorescence signal) can be obtained from a larger number of molecules, and statistical accuracy can be improved.
本発明において用いられる一分子蛍光解析法としては、例えば、蛍光相関分光法(FCS)や蛍光強度分布解析法(Fluorescence−Intensity Distribution Analysis:FIDA)、蛍光偏光解析法(FIDA polarization:FIDA−PO)等がある。 Examples of the single-molecule fluorescence analysis method used in the present invention include fluorescence correlation spectroscopy (FCS), fluorescence intensity distribution analysis method (Fluorescence-Intensity Distribution Analysis (FIDA)), and fluorescence polarization analysis method (FIDA-polarization: FIDA-PO). Etc.
FCSは、反応溶液中の蛍光標識された分子(蛍光標識分子)の拡散する時間(並進拡散時間)を求めることができる手法である。並進拡散時間は、分子の大きさによって異なる。例えば、大きな分子の並進拡散時間は、小さな分子の並進拡散時間よりも長い。このため、FCSは、分子の相互作用や、分解、凝集等による大きさの変化をモニターするために利用される手法である。また、観測領域中に、並進拡散時間の異なる蛍光標識分子(すなわち、大きさの異なる分子)が存在する場合には、2成分解析を行うことにより、それぞれの大きさの分子の数や割合を算出することも可能である。 FCS is a technique that can determine the time (translational diffusion time) during which a fluorescently labeled molecule (fluorescently labeled molecule) in a reaction solution diffuses. The translational diffusion time depends on the size of the molecule. For example, the translational diffusion time for large molecules is longer than the translational diffusion time for small molecules. For this reason, FCS is a technique used to monitor changes in size due to molecular interaction, decomposition, aggregation, and the like. If there are fluorescently labeled molecules with different translational diffusion times (ie, molecules with different sizes) in the observation region, the number and ratio of molecules of each size can be calculated by performing a two-component analysis. It is also possible to calculate.
図1は、センス鎖の5’末端に蛍光物質を結合させたsiRNAの、RISCへの取り込み示した概念図である。5’末端に蛍光物質(F)が結合したセンス鎖(1s)と、これと相補的なアンチセンス鎖(1a)とからなるsiRNA(1)に対して、RNAヘリカーゼ(2)を含むRISC(3)が、センス鎖(1s)の3’末端側から作用した場合には、アンチセンス鎖(1a)がRISC(3)に取り込まれ、センス鎖(1s)が解離する。その後、アンチセンス鎖(1a)と相補的な塩基配列を有する標的遺伝子のmRNA(4)がRISC(3)に取り込まれ、切断される(オンターゲット効果)。解離したセンス鎖(1s)は、エキソヌクレアーゼ(6)等の働きにより分解される。一方、siRNA(1)に対して、RNAヘリカーゼ(2)を含むRISC(3)が、センス鎖(1s)の5’末端側から作用した場合には、センス鎖(1s)がRISC(3)に取り込まれ、アンチセンス鎖(1a)が解離する。その後、センス鎖(1s)と相補的な塩基配列を有する標的遺伝子以外の遺伝子のmRNA(5)がRISC(3)に取り込まれ、切断される(オフターゲット効果)。解離したアンチセンス鎖(1a)は、エキソヌクレアーゼ(6)等の働きにより分解される。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing the incorporation of siRNA having a fluorescent substance bound to the 5 'end of the sense strand into RISC. RISC (2) containing RNA helicase (2) against siRNA (1) composed of a sense strand (1s) having a fluorescent substance (F) bonded to the 5 ′ end and an antisense strand (1a) complementary thereto. When 3) acts from the 3 ′ end side of the sense strand (1s), the antisense strand (1a) is incorporated into RISC (3) and the sense strand (1s) is dissociated. Thereafter, mRNA (4) of the target gene having a base sequence complementary to the antisense strand (1a) is incorporated into RISC (3) and cleaved (on-target effect). The dissociated sense strand (1s) is decomposed by the action of exonuclease (6) and the like. On the other hand, when the RISC (3) containing the RNA helicase (2) acts on the siRNA (1) from the 5 ′ end side of the sense strand (1s), the sense strand (1s) becomes the RISC (3). And the antisense strand (1a) is dissociated. Thereafter, mRNA (5) of a gene other than the target gene having a base sequence complementary to the sense strand (1s) is taken into RISC (3) and cleaved (off-target effect). The dissociated antisense strand (1a) is degraded by the action of exonuclease (6) and the like.
このため、センス鎖の5’末端に蛍光物質を結合させた蛍光標識siRNAを用いて本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法を行った場合に、オンターゲット効果が生じる場合、すなわち、アンチセンス鎖がRISCへ取り込まれた場合や、RNAヘリカーゼがセンス鎖の3’末端側から作用することにより開裂された場合には、センス鎖は解離して一本鎖となるため、工程(b)における解析によって得られた並進拡散時間(t1)よりも、工程(c)における解析によって得られた並進拡散時間(t2)のほうが短くなる。さらに、反応溶液中にエキソヌクレアーゼ等の一本鎖RNA特異的な分解酵素等が存在している場合には、遊離の一本鎖RNAであるセンス鎖が分解される結果、工程(c)における解析によって得られた並進拡散時間(t2)はより短くなる。逆に、オフターゲット効果が生じる場合、すなわち、センス鎖がRISCへ取り込まれた場合や、RNAヘリカーゼがセンス鎖の5’末端側から作用することにより開裂された場合には、センス鎖は、RNAヘリカーゼ又はRISCと結合しているため、工程(b)における解析によって得られた並進拡散時間(t1)よりも、工程(c)における解析によって得られた並進拡散時間(t2)のほうが長くなる。 For this reason, when the method for evaluating the siRNA gene expression suppression effect of the present invention is performed using a fluorescently labeled siRNA in which a fluorescent substance is bound to the 5 ′ end of the sense strand, an on-target effect occurs, that is, antisense. When the strand is incorporated into RISC or when the RNA helicase is cleaved by acting from the 3 ′ end side of the sense strand, the sense strand dissociates into a single strand, so in step (b) The translational diffusion time (t2) obtained by the analysis in the step (c) is shorter than the translational diffusion time (t1) obtained by the analysis. Furthermore, when a single-stranded RNA-specific degrading enzyme or the like such as exonuclease is present in the reaction solution, the sense strand that is a free single-stranded RNA is degraded, resulting in the step (c). The translational diffusion time (t2) obtained by the analysis becomes shorter. Conversely, when an off-target effect occurs, that is, when the sense strand is incorporated into RISC, or when the RNA helicase is cleaved by acting from the 5 ′ end side of the sense strand, the sense strand is RNA Since it is combined with helicase or RISC, the translational diffusion time (t2) obtained by the analysis in the step (c) is longer than the translational diffusion time (t1) obtained by the analysis in the step (b).
よって、工程(d)においては、並進拡散時間(t1)よりも並進拡散時間(t2)のほうが短い場合には、当該蛍光標識siRNAは、アンチセンス鎖が優先的にRISCに取り込まれ、オンターゲット効果が大きく、遺伝子発現抑制効果が高いと評価する。逆に、並進拡散時間(t1)よりも並進拡散時間(t2)のほうが長い場合には、センス鎖が優先的にRISCに取り込まれ、オフターゲット効果が大きく、遺伝子発現抑制効果が低いと評価する。 Therefore, in the step (d), when the translational diffusion time (t2) is shorter than the translational diffusion time (t1), the fluorescence-labeled siRNA is preferentially incorporated into the RISC, and the on-target It is evaluated that the effect is large and the gene expression suppression effect is high. Conversely, when the translational diffusion time (t2) is longer than the translational diffusion time (t1), the sense strand is preferentially taken into RISC, and it is evaluated that the off-target effect is large and the gene expression suppression effect is low. .
ある蛍光標識siRNAに対して、オンターゲット効果とオフターゲット効果の両方が生じている場合には、反応溶液中に、並進拡散時間の異なるこれらの分子が混在するが、2成分解析を行うことにより、それぞれの並進拡散時間を有する分子の割合を算出することができる。このため、siRNAのRISCへの取り込み効率を算出することが可能である。なお、本発明において、「siRNAのRISCへの取り込み効率」とは、[オンターゲット効果が生じたsiRNA分子の数]/{[オンターゲット効果が生じたsiRNA分子の数]+[オフターゲット効果が生じたsiRNA分子の数]}を意味する。 When both an on-target effect and an off-target effect occur for a certain fluorescently labeled siRNA, these molecules having different translational diffusion times are mixed in the reaction solution. The percentage of molecules with each translational diffusion time can be calculated. For this reason, it is possible to calculate the uptake efficiency of siRNA into RISC. In the present invention, “siRNA incorporation efficiency into RISC” means “number of siRNA molecules in which on-target effect has occurred” / {[number of siRNA molecules in which on-target effect has occurred] + [off-target effect is Number of siRNA molecules generated]}.
FIDAは、反応溶液中の蛍光標識分子の一分子当たりの蛍光強度と、その数を求めることができる手法である。蛍光物質の種類によって、蛍光特性は異なるため、結合している核酸の状態によって、一分子当たりの蛍光強度が変化する場合がある。すなわち、蛍光標識されたRNAは、塩基配列や長さ、二本鎖RNAか、一本鎖RNAか等の、蛍光物質の環境状態によって、一分子当たりの蛍光強度が異なる場合がある。 FIDA is a technique that can determine the fluorescence intensity per molecule and the number of fluorescently labeled molecules in a reaction solution. Since the fluorescence characteristics vary depending on the type of fluorescent substance, the fluorescence intensity per molecule may vary depending on the state of the bound nucleic acid. That is, fluorescently labeled RNA may have different fluorescence intensity per molecule depending on the base sequence and length, whether it is double-stranded RNA or single-stranded RNA, and the environmental state of the fluorescent substance.
このため、FIDAを用いて解析することにより、工程(b)における解析によって得られた蛍光強度(Q1)(すなわち、二本鎖RNAである蛍光標識siRNAの一分子当たりの蛍光強度)と、工程(c)における解析によって得られた蛍光強度(Q2)とを比較することにより、工程(c)の反応溶液中に存在する蛍光標識分子が、開裂により一本鎖RNAとなった状態であるのか、分解によりさらに短鎖の一本鎖RNAとなった状態であるのか、又はRNAヘリカーゼ等のタンパク質と結合した状態であるのかを推測することができる。例えば、蛍光物質としてTAMRAを用いた場合には、蛍光強度(Q2)が蛍光強度(Q1)より小さい場合は、工程(c)の反応溶液中に存在する蛍光標識分子が、開裂により一本鎖RNAとなった状態であると考えられる。さらにエキソヌクレアーゼ等によって分解されると、一分子当たりの蛍光強度が小さくなる。 Therefore, by analyzing using FIDA, the fluorescence intensity (Q1) obtained by the analysis in step (b) (that is, the fluorescence intensity per molecule of the fluorescence-labeled siRNA that is a double-stranded RNA), and the step By comparing with the fluorescence intensity (Q2) obtained by the analysis in (c), is the fluorescently labeled molecule present in the reaction solution of step (c) in a state of single-stranded RNA by cleavage? It can be inferred whether it is in a state where it has become a further single-stranded RNA due to degradation, or in a state where it is bound to a protein such as an RNA helicase. For example, when TAMRA is used as the fluorescent substance, if the fluorescence intensity (Q2) is smaller than the fluorescence intensity (Q1), the fluorescently labeled molecule present in the reaction solution of step (c) is single-stranded by cleavage. It is considered that the RNA has been formed. Furthermore, when it is decomposed by exonuclease or the like, the fluorescence intensity per molecule becomes small.
よって、蛍光物質としてTAMRAを用いた場合には、工程(d)においては、蛍光強度(Q1)よりも蛍光強度(Q2)のほうが小さい場合には、当該蛍光標識siRNAは、アンチセンス鎖が優先的にRISCに取り込まれ、オンターゲット効果が大きく、遺伝子発現抑制効果が高いと評価する。逆に、蛍光強度(Q1)よりも蛍光強度(Q2)のほうが大きい場合には、センス鎖が優先的にRISCに取り込まれ、オフターゲット効果が大きく、遺伝子発現抑制効果が低いと評価する。 Therefore, when TAMRA is used as the fluorescent substance, in step (d), when the fluorescence intensity (Q2) is smaller than the fluorescence intensity (Q1), the fluorescence-labeled siRNA has priority to the antisense strand. Incorporated into RISC, it is evaluated that the on-target effect is large and the gene expression suppression effect is high. Conversely, when the fluorescence intensity (Q2) is higher than the fluorescence intensity (Q1), the sense strand is preferentially taken into RISC, and it is evaluated that the off-target effect is large and the gene expression suppression effect is low.
なお、FIDAにおいても、観測領域中に、蛍光強度の異なる蛍光標識分子(すなわち、状態の異なる分子)が存在する場合には、2成分解析を行うことにより、それぞれの状態の分子の数や割合を算出することも可能である。よって、FIDAを用いて解析した場合にも、FCSと同様に、siRNAのRISCへの取り込み効率を算出することが可能である。 Also in FIDA, when there are fluorescently labeled molecules with different fluorescence intensities (that is, molecules with different states) in the observation region, the number and ratio of molecules in each state are obtained by performing a two-component analysis. Can also be calculated. Therefore, even when analysis is performed using FIDA, it is possible to calculate the efficiency of siRNA incorporation into RISC as in FCS.
FIDA−POは、蛍光強度分布と蛍光偏光解析を複合させた手法であり、蛍光標識分子の蛍光偏光度とその分子数を求めることができる。蛍光偏光度は、分子の大きさによって異なり、例えば、小さな分子は、大きな分子よりも分子の回転運動が速く、蛍光偏光度が小さくなる。 FIDA-PO is a technique in which fluorescence intensity distribution and fluorescence polarization analysis are combined, and the degree of fluorescence polarization and the number of molecules of a fluorescently labeled molecule can be determined. The degree of fluorescence polarization varies depending on the size of the molecule. For example, a small molecule has a faster molecular rotational movement than a large molecule, and the degree of fluorescence polarization is small.
このため、センス鎖の5’末端に蛍光物質を結合させた蛍光標識siRNAを用いて本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法を行った場合に、オンターゲット効果が生じる場合、すなわち、アンチセンス鎖がRISCへ取り込まれた場合や、RNAヘリカーゼがセンス鎖の3’末端側から作用することにより開裂された場合には、センス鎖は解離して一本鎖となるため、工程(b)における解析によって得られた蛍光偏光度(mP1)よりも、工程(c)における解析によって得られた蛍光偏光度(mP2)のほうが小さくなる。さらに、反応溶液中にエキソヌクレアーゼ等の一本鎖RNA特異的な分解酵素等が存在している場合には、遊離の一本鎖RNAであるセンス鎖が分解される結果、工程(c)における解析によって得られた蛍光偏光度(mP2)はより小さくなる。逆に、オフターゲット効果が生じる場合、すなわち、センス鎖がRISCへ取り込まれた場合や、RNAヘリカーゼがセンス鎖の5’末端側から作用することにより開裂された場合には、センス鎖は、RNAヘリカーゼ又はRISCと結合しているため、工程(b)における解析によって得られた蛍光偏光度(mP1)よりも、工程(c)における解析によって得られた蛍光偏光度(mP2)のほうが大きくなる。 For this reason, when the method for evaluating the siRNA gene expression suppression effect of the present invention is performed using a fluorescently labeled siRNA in which a fluorescent substance is bound to the 5 ′ end of the sense strand, an on-target effect occurs, that is, antisense. When the strand is incorporated into RISC or when the RNA helicase is cleaved by acting from the 3 ′ end side of the sense strand, the sense strand dissociates into a single strand, so in step (b) The fluorescence polarization degree (mP2) obtained by the analysis in the step (c) is smaller than the fluorescence polarization degree (mP1) obtained by the analysis. Furthermore, when a single-stranded RNA-specific degrading enzyme or the like such as exonuclease is present in the reaction solution, the sense strand that is a free single-stranded RNA is degraded, resulting in the step (c). The fluorescence polarization degree (mP2) obtained by the analysis becomes smaller. Conversely, when an off-target effect occurs, that is, when the sense strand is incorporated into RISC, or when the RNA helicase is cleaved by acting from the 5 ′ end side of the sense strand, the sense strand is RNA Since it is bound to helicase or RISC, the fluorescence polarization degree (mP2) obtained by the analysis in the step (c) is larger than the fluorescence polarization degree (mP1) obtained by the analysis in the step (b).
よって、工程(d)においては、蛍光偏光度(mP1)よりも蛍光偏光度(mP2)のほうが小さい場合には、当該蛍光標識siRNAは、アンチセンス鎖が優先的にRISCに取り込まれ、オンターゲット効果が大きく、遺伝子発現抑制効果が高いと評価する。逆に、蛍光偏光度(mP1)よりも蛍光偏光度(mP2)のほうが大きい場合には、センス鎖が優先的にRISCに取り込まれ、オフターゲット効果が大きく、遺伝子発現抑制効果が低いと評価する。 Therefore, in the step (d), when the fluorescence polarization degree (mP2) is smaller than the fluorescence polarization degree (mP1), the fluorescence-labeled siRNA is preferentially incorporated into the RISC, and the on-target It is evaluated that the effect is large and the gene expression suppression effect is high. Conversely, when the degree of fluorescence polarization (mP2) is greater than the degree of fluorescence polarization (mP1), the sense strand is preferentially incorporated into RISC, and the off-target effect is large and the gene expression suppression effect is low. .
また、FIDA−POにおいても、観測領域中に、蛍光偏光度の異なる蛍光標識分子(すなわち、大きさの異なる分子)が存在する場合には、2成分解析を行うことにより、それぞれの大きさの分子の数や割合を算出することも可能である。よって、FIDA−POを用いて解析した場合にも、FCSと同様に、siRNAのRISCへの取り込み効率を算出することが可能である。 Also in FIDA-PO, when there are fluorescently labeled molecules with different degrees of fluorescence polarization (that is, molecules with different sizes) in the observation region, by performing a two-component analysis, It is also possible to calculate the number and proportion of molecules. Therefore, even when analysis is performed using FIDA-PO, siRNA incorporation efficiency into RISC can be calculated in the same manner as FCS.
工程(b)又は(c)における反応溶液として、細胞内溶液を用いた場合、つまり、蛍光標識siRNAを細胞に導入して蛍光シグナルを検出する場合には、解析に分子の拡散運動のパラメータを含まないFIDAやFIDA−POを用いることにより、データの解釈が容易となる。これは、細胞内は均一な媒質ではなく、細胞骨格や小胞体やミトコンドリア等のオルガネラで満たされた状態であるため、細胞内の蛍光標識分子は均一な拡散運動をしているわけではない。FCSにおいては、分子の拡散を観測しているが、これは自由拡散を前提としているため、細胞内の蛍光分子から検出された蛍光シグナルをFCSにより解析する場合には、データの解析が複雑になる場合がある。 When an intracellular solution is used as the reaction solution in the step (b) or (c), that is, when a fluorescent signal is detected by introducing a fluorescently labeled siRNA into a cell, the parameter of the molecular diffusion movement is included in the analysis. By using FIDA or FIDA-PO which is not included, interpretation of data becomes easy. This is because the cells are not a uniform medium, but are filled with organelles such as cytoskeleton, endoplasmic reticulum, mitochondria, etc., and the fluorescently labeled molecules in the cells do not have a uniform diffusion movement. In FCS, molecular diffusion is observed. Since this is based on the premise of free diffusion, data analysis is complicated when analyzing fluorescent signals detected from fluorescent molecules in cells by FCS. There is a case.
評価対象であるsiRNAが、工程(d)において遺伝子発現抑制効果が低いと評価された場合には、再度siRNAの設計をやり直して新たなsiRNAを合成し、これについて、同様に工程(a)〜(d)を行い、遺伝子発現抑制効果を評価することができる。この操作を繰り返すことにより、標的遺伝子のRNA干渉を行うために最適なsiRNAを得ることができる。 When the siRNA to be evaluated is evaluated as having a low gene expression suppression effect in step (d), siRNA design is performed again to synthesize a new siRNA, and this is similarly performed in steps (a) to (a) to (c). (D) can be performed and the gene expression suppression effect can be evaluated. By repeating this operation, an optimal siRNA for performing RNA interference of the target gene can be obtained.
また、評価対象であるsiRNAが2種類以上ある場合には、各siRNAに対して、前記工程(a)〜(d)を行い、各siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価することにより、これらのsiRNAの中から、最も評価の高いsiRNAを、標的遺伝子のRNA干渉を行うために最適なsiRNAとして選択することもできる。 In addition, when there are two or more types of siRNAs to be evaluated, the above steps (a) to (d) are performed on each siRNA, and the gene expression suppression effect of each siRNA is evaluated. The siRNA having the highest evaluation can be selected as the most suitable siRNA for performing RNA interference of the target gene.
本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法を用いることにより、siRNAを導入した細胞からmRNAを抽出し、逆転写反応及びリアルタイムPCR等の作業をすることなく、迅速にsiRNAの遺伝子発現抑制効果を評価することができる。特に、反応溶液として細胞外溶液を用いて、工程(b)又は(c)をin vitroで行う場合には、煩雑な細胞培養操作等を要さず、単にsiRNA等の試薬を添加して混合し、蛍光シグナルを検出して解析することができるため、評価対象であるsiRNAが多数である場合にも、迅速に評価を行うことができる。 By using the siRNA gene expression inhibitory effect evaluation method of the present invention, mRNA can be extracted from cells into which siRNA has been introduced, and the siRNA gene expression inhibitory effect can be rapidly achieved without work such as reverse transcription and real-time PCR. Can be evaluated. In particular, when the step (b) or (c) is performed in vitro using an extracellular solution as a reaction solution, a complicated cell culture operation or the like is not required, and a reagent such as siRNA is simply added and mixed. In addition, since the fluorescence signal can be detected and analyzed, the evaluation can be performed quickly even when there are a large number of siRNAs to be evaluated.
本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法を用いることにより、細胞を使うことなくオフターゲット効果の確認ができるため、複数の候補となる目的のsiRNAの中から最適なsiRNAを絞りこむことができ、簡便にsiRNAの設計精度を向上させることが可能である。また、工程(b)又は(c)を細胞内において行う場合にも、細胞を破砕することなくRISCへの取り込みを簡便に確認することが可能となり、RNA干渉をより容易に行うことができる。 By using the siRNA gene expression inhibitory effect evaluation method of the present invention, the off-target effect can be confirmed without using cells, so that the optimal siRNA can be selected from a plurality of candidate siRNAs as candidates. It is possible to improve the design accuracy of siRNA simply. Moreover, also when performing a process (b) or (c) in a cell, it becomes possible to simply confirm the uptake | capture to RISC, without disrupting a cell, and RNA interference can be performed more easily.
なお、工程(b)又は(c)をin vitroで行う場合のほうが、in vivoで行う場合よりも簡便であり、かつRISC以外のタンパク質等の影響が除かれた評価を得ることができる。このため、一のsiRNAを評価する場合において、工程(b)又は(c)をin vitroで行い、遺伝子発現抑制効果が高いと評価されたsiRNAについてのみ、工程(b)又は(c)をin vivoで行い、本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法により評価することもできる。 In addition, the case where the step (b) or (c) is performed in vitro is simpler than the case where the step (b) or (c) is performed in vivo, and an evaluation from which the influence of proteins other than RISC is removed can be obtained. Therefore, in the case of evaluating one siRNA, the step (b) or (c) is performed in vitro, and the step (b) or (c) is performed only for siRNA evaluated to have a high gene expression suppression effect. It can also be performed in vivo and evaluated by the method for evaluating the effect of suppressing gene expression of siRNA of the present invention.
なお、本発明においては、RISCへのアンチセンス鎖の取り込み工程を対象として遺伝子発現抑制効果を評価しており、その後の工程については評価の対象とされてはいない。このため、本発明において遺伝子発現抑制効果が高いと評価されたsiRNAについて、当該siRNAが導入された細胞から、常法により、mRNAを抽出し、逆転写反応及びリアルタイムPCR等の常法により、標的遺伝子のmRNA量が減少していることを確認することも好ましい。 In the present invention, the gene expression suppression effect is evaluated for the step of incorporating an antisense strand into RISC, and the subsequent steps are not evaluated. For this reason, for siRNA evaluated to have a high gene expression suppression effect in the present invention, mRNA is extracted from the cells into which the siRNA has been introduced by a conventional method, and the target is obtained by a conventional method such as reverse transcription reaction or real-time PCR. It is also preferable to confirm that the amount of mRNA of the gene is reduced.
図2は、センス鎖の5’末端に蛍光物質TAMRAを結合させた蛍光標識siRNAを用いて、細胞外溶液を反応溶液とした場合の、本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法の一態様を示したフローチャート図である。なお、本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法が、該態様に限定されるものではないことは言うまでもない。まず、工程(a)として、遺伝子発現抑制効果の評価対象となるセンス鎖の5’末端にTAMRAを結合させた蛍光標識siRNA(TAMRA−siRNA)の塩基配列を設計し(ステップ01)、これを合成する。次に、工程(b)として、TAMRA−siRNAを含む反応溶液を調製し(ステップ02)、この反応溶液に対して、TAMRAの励起光を照射し、蛍光シグナルを検出し、一分子蛍光解析法により解析する(ステップ03−1〜3)。FCSを用いて解析した場合には並進拡散時間(t1)を、FIDAを用いて解析した場合には蛍光強度(Q1)を、FIDA−POを用いて解析した場合には蛍光偏光度(mP1)を、それぞれ算出する。次に、工程(c)として、RISCとATPとを含む反応溶液に、TAMRA−siRNAを添加して反応させた後(ステップ04)、当該反応溶液に対して、TAMRAの励起光を照射し、蛍光シグナルを検出し、一分子蛍光解析法により解析する(ステップ05−1〜3)。FCSを用いて解析した場合には並進拡散時間(t2)を、FIDAを用いて解析した場合には蛍光強度(Q2)を、FIDA−POを用いて解析した場合には蛍光偏光度(mP2)を、それぞれ算出する。さらに、工程(d)として、TAMRA−siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する(ステップ06−1〜3)。並進拡散時間(t1)よりも並進拡散時間(t2)のほうが長い場合、蛍光強度(Q1)よりも蛍光強度(Q2)のほうが大きい場合、蛍光偏光度(mP1)よりも蛍光偏光度(mP2)のほうが大きい場合には、遺伝子発現抑制効果が低いと評価し、再度siRNAを設計し直し(ステップ01)、ステップ02〜ステップ06を繰り返す。一方、並進拡散時間(t1)よりも並進拡散時間(t2)のほうが短い場合、蛍光強度(Q1)よりも蛍光強度(Q2)のほうが小さい場合、蛍光偏光度(mP1)よりも蛍光偏光度(mP2)のほうが小さい場合には、遺伝子発現抑制効果が高いと評価し、2成分解析を行い(ステップ07)、siRNAのRISCへの取り込み効率(反応効率)を求める(ステップ08)。反応効率が良好なsiRNAについては、培養細胞に導入し、より生理的な条件における遺伝子発現抑制効果を確認することもできる。 FIG. 2 shows one embodiment of the method for evaluating the siRNA gene expression inhibitory effect of the present invention when an extracellular solution is used as a reaction solution using a fluorescently labeled siRNA in which the fluorescent substance TAMRA is bound to the 5 ′ end of the sense strand. It is the flowchart figure which showed. In addition, it cannot be overemphasized that the gene expression suppression effect evaluation method of siRNA of this invention is not limited to this aspect. First, as step (a), a base sequence of fluorescently labeled siRNA (TAMRA-siRNA) in which TAMRA is bound to the 5 ′ end of the sense strand to be evaluated for gene expression suppression effect is designed (step 01). Synthesize. Next, as step (b), a reaction solution containing TAMRA-siRNA is prepared (step 02), the reaction solution is irradiated with TAMRA excitation light, a fluorescence signal is detected, and a single molecule fluorescence analysis method is performed. (Steps 03-1 to 3). The translational diffusion time (t1) when analyzed using FCS, the fluorescence intensity (Q1) when analyzed using FIDA, and the degree of fluorescence polarization (mP1) when analyzed using FIDA-PO Are calculated respectively. Next, as step (c), TAMRA-siRNA is added to the reaction solution containing RISC and ATP and reacted (step 04), and the reaction solution is irradiated with TAMRA excitation light. A fluorescence signal is detected and analyzed by single molecule fluorescence analysis (steps 05-1 to 3). The translational diffusion time (t2) when analyzed using FCS, the fluorescence intensity (Q2) when analyzed using FIDA, and the degree of fluorescence polarization (mP2) when analyzed using FIDA-PO Are calculated respectively. Furthermore, as a process (d), the gene expression suppression effect of TAMRA-siRNA is evaluated (steps 06-1 to 3). When the translational diffusion time (t2) is longer than the translational diffusion time (t1), when the fluorescence intensity (Q2) is greater than the fluorescence intensity (Q1), the fluorescence polarization degree (mP2) is greater than the fluorescence polarization degree (mP1). If it is larger, it is evaluated that the gene expression suppression effect is low, siRNA is redesigned (step 01), and step 02 to step 06 are repeated. On the other hand, when the translational diffusion time (t2) is shorter than the translational diffusion time (t1), when the fluorescence intensity (Q2) is smaller than the fluorescence intensity (Q1), the fluorescence polarization degree (mP1) If mP2) is smaller, it is evaluated that the effect of suppressing gene expression is high, a two-component analysis is performed (step 07), and siRNA incorporation efficiency (reaction efficiency) into RISC is determined (step 08). About siRNA with favorable reaction efficiency, it can also introduce | transduce into a cultured cell and can also confirm the gene expression suppression effect in more physiological conditions.
図3は、センス鎖の5’末端に蛍光物質TAMRAを結合させた蛍光標識siRNAを用いて、細胞内溶液を反応溶液とした場合の、本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法の一態様を示したフローチャート図である。なお、本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法が、該態様に限定されるものではないことは言うまでもない。まず、工程(a)として、遺伝子発現抑制効果の評価対象となるセンス鎖の5’末端にTAMRAを結合させた蛍光標識siRNA(TAMRA−siRNA)の塩基配列を設計し(ステップ101)、これを合成する。次に、工程(b)として、RISCノックダウン細胞にTAMRA−siRNAを導入し(ステップ102)、該細胞を培養し(ステップ103)、細胞を観察し、導入の状態を確認する(ステップ104)。ステップ102〜104に換えて、細胞外溶液を用いてTAMRA−siRNAを含む反応溶液を調製してもよい(ステップ105)。TAMRA−siRNAが導入された細胞又はTAMRA−siRNAを含む細胞外溶液に対して、TAMRAの励起光を照射し、蛍光シグナルを検出し、一分子蛍光解析法により解析する(ステップ106−1〜3)。FCSを用いて解析した場合には並進拡散時間(t1)を、FIDAを用いて解析した場合には蛍光強度(Q1)を、FIDA−POを用いて解析した場合には蛍光偏光度(mP1)を、それぞれ算出する。次に、工程(c)として、RISCを発現している細胞にTAMRA−siRNAを導入し(ステップ107)、細胞を観察し、導入の状態を確認する(ステップ108)。TAMRA−siRNAが導入された細胞に対して、TAMRAの励起光を照射し、蛍光シグナルを検出し、一分子蛍光解析法により解析する(ステップ109−1〜3)。FCSを用いて解析した場合には並進拡散時間(t2)を、FIDAを用いて解析した場合には蛍光強度(Q2)を、FIDA−POを用いて解析した場合には蛍光偏光度(mP2)を、それぞれ算出する。さらに、工程(d)として、TAMRA−siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する(ステップ110−1〜3)。並進拡散時間(t1)よりも並進拡散時間(t2)のほうが長い場合、蛍光強度(Q1)よりも蛍光強度(Q2)のほうが大きい場合、蛍光偏光度(mP1)よりも蛍光偏光度(mP2)のほうが大きい場合には、遺伝子発現抑制効果が低いと評価し、再度siRNAを設計し直し(ステップ101)、ステップ102〜ステップ109を繰り返す。一方、並進拡散時間(t1)よりも並進拡散時間(t2)のほうが短い場合、蛍光強度(Q1)よりも蛍光強度(Q2)のほうが小さい場合、蛍光偏光度(mP1)よりも蛍光偏光度(mP2)のほうが小さい場合には、遺伝子発現抑制効果が高いと評価する。その後、さらに、該細胞のmRNAを抽出し、実際に標的遺伝子のmRNA量が減少していることを確認してもよい(ステップ111)。
FIG. 3 shows an embodiment of the method for evaluating the siRNA gene expression inhibitory effect of the present invention when a fluorescent solution TAMRA is bound to the 5 ′ end of the sense strand and the intracellular solution is used as a reaction solution. It is the flowchart figure which showed. In addition, it cannot be overemphasized that the gene expression suppression effect evaluation method of siRNA of this invention is not limited to this aspect. First, as step (a), a base sequence of fluorescently labeled siRNA (TAMRA-siRNA) in which TAMRA is bound to the 5 ′ end of the sense strand to be evaluated for gene expression suppression effect is designed (step 101). Synthesize. Next, as step (b), TAMRA-siRNA is introduced into RISC knockdown cells (step 102), the cells are cultured (step 103), the cells are observed, and the state of introduction is confirmed (step 104). . Instead of
前述したように、RNAヘリカーゼ又はRISCを発現していない細胞を入手することが困難である場合が多い。一方、一分子蛍光解析においては、RNA干渉が生じない状態の細胞内における蛍光標識分子の挙動は、同種の蛍光物質により標識されている二本鎖RNA同士ではほぼ等しい。
そこで、工程(b)に換えて、RNAヘリカーゼにより巻き戻しや開裂がなされず、RISCに取り込まれないsiRNAであって、同種の蛍光物質により標識されたsiRNAを用いることにより、RNAヘリカーゼ等を発現している細胞を用いて、RISC等の影響を受ける前(RNA干渉前)の細胞内における蛍光標識siRNAの蛍光シグナルを検出し、解析することができる。
As described above, it is often difficult to obtain cells that do not express RNA helicase or RISC. On the other hand, in single-molecule fluorescence analysis, the behavior of fluorescently labeled molecules in cells in a state where RNA interference does not occur is approximately equal between double-stranded RNAs labeled with the same type of fluorescent substance.
Therefore, instead of step (b), an RNA helicase or the like is expressed by using an siRNA that is not unwound or cleaved by an RNA helicase and is not incorporated into RISC and is labeled with the same type of fluorescent substance. The fluorescence signal of the fluorescence-labeled siRNA in the cell before being affected by RISC or the like (before RNA interference) can be detected and analyzed using the living cells.
具体的には、siRNAによる遺伝子発現抑制効果を評価する方法であって、下記の工程(a’)〜(d’)を有することを特徴とする。
(a’)評価対象であるsiRNAの、センス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか一方のRNA鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAを準備する工程。
(b’)前記蛍光物質により標識されたRNAヘリカーゼの巻き戻しを受けないsiRNA、又は前記蛍光物質により標識されたRISCに取り込まれないsiRNAを、細胞に導入した後、当該細胞に対して、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程。
(c’)前記蛍光標識siRNAを細胞に導入して反応させた後、当該細胞に対して、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程。
(d’)前記工程(b’)において得られた解析結果と前記工程(c’)において得られた解析結果とを比較し、前記siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する工程。
Specifically, it is a method for evaluating the effect of suppressing gene expression by siRNA, characterized by comprising the following steps (a ′) to (d ′).
(A ′) A step of preparing a fluorescently labeled siRNA in which either one of the sense strand or the antisense strand of the siRNA to be evaluated is labeled with a fluorescent substance.
(B ′) siRNA that does not undergo unwinding of the RNA helicase labeled with the fluorescent substance, or siRNA that is not incorporated into the RISC labeled with the fluorescent substance is introduced into the cell, A step of irradiating light having a wavelength capable of exciting a fluorescent substance, detecting fluorescence generated from the fluorescent substance as a fluorescent signal, and analyzing the detected fluorescent signal by a single molecule fluorescence analysis method.
(C ′) After introducing and reacting the fluorescently labeled siRNA into a cell, the cell is irradiated with light having a wavelength capable of exciting the fluorescent substance, and fluorescence generated from the fluorescent substance is used as a fluorescent signal. A step of detecting and analyzing the detected fluorescence signal by single molecule fluorescence analysis.
(D ′) A step of comparing the analysis result obtained in the step (b ′) with the analysis result obtained in the step (c ′) to evaluate the gene expression suppression effect of the siRNA.
ここで、工程(a’)は、前述の工程(a)と同様である。
工程(b’)は、前述の工程(b)において、評価対象である蛍光標識siRNAに換えて、RNAヘリカーゼの巻き戻しを受けないsiRNA又はRISCに取り込まれないsiRNA(ネガティブコントロールsiRNA)を評価対象であるsiRNAの標識と同種の蛍光物質により蛍光標識したsiRNAを用いた以外は、反応溶液が細胞内溶液である場合と同様である。
Here, step (a ′) is the same as step (a) described above.
In the step (b ′), in place of the fluorescence-labeled siRNA that is the evaluation target in the above-mentioned step (b), siRNA that does not undergo unwinding of the RNA helicase or siRNA that is not incorporated into the RISC (negative control siRNA) This is the same as the case where the reaction solution is an intracellular solution, except that siRNA fluorescently labeled with the same type of fluorescent substance as that of siRNA is used.
ネガティブコントロールsiRNAとして、RNAヘリカーゼによる巻き戻しを受けないsiRNAや、RNAヘリカーゼにより巻き戻され開裂された一本鎖RNAがRISCへ取り込まれないsiRNAを用いることにより、工程(c’)と同じ細胞を用いた場合であっても、RISC等の影響を受ける前の細胞内における蛍光標識されたsiRNAの挙動を観測することができる。このようなネガティブコントロールsiRNAとしては、例えば、鎖間を共有結合させたsiRNA等を用いることができる。 By using siRNA that does not undergo unwinding by RNA helicase or siRNA in which single-stranded RNA that has been unwound and cleaved by RNA helicase is not taken into RISC as a negative control siRNA, the same cells as in step (c ′) are used. Even when it is used, the behavior of fluorescently labeled siRNA in cells before being affected by RISC or the like can be observed. As such a negative control siRNA, for example, siRNA having a covalent bond between strands can be used.
ネガティブコントロールsiRNAの塩基対長は、特に限定されるものではないが、評価対象であるsiRNAの塩基対長と同程度(±5bp程度)であることが好ましく、同じ塩基対長であることがより好ましい。塩基対長が同程度である場合のほうが、大きく相違する場合よりも、ネガティブコントロールsiRNAの細胞内における蛍光標識分子の挙動が、よりRNA干渉が生じない状態の細胞内における評価対象である蛍光標識siRNAとより近似するためである。 The base pair length of the negative control siRNA is not particularly limited, but is preferably about the same as the base pair length of the siRNA to be evaluated (about ± 5 bp), more preferably the same base pair length. preferable. When the base pair length is about the same, the fluorescence labeling molecule in which the behavior of the fluorescently labeled molecule in the cell of the negative control siRNA does not cause more RNA interference is compared to the case where the difference is greatly different. This is to make it more approximate to siRNA.
工程(c’)は、前述の工程(c)において、反応溶液が細胞内溶液である場合と同様である。
さらに、工程(d’)における評価も、工程(b’)において得られた解析結果と前記工程(c’)において得られた解析結果とを、工程(d)と同様にして比較することにより、評価対象である蛍光標識siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価することができる。
Step (c ′) is the same as in the above-described step (c) when the reaction solution is an intracellular solution.
Further, in the evaluation in the step (d ′), the analysis result obtained in the step (b ′) and the analysis result obtained in the step (c ′) are compared in the same manner as in the step (d). The effect of suppressing the gene expression of the fluorescently labeled siRNA to be evaluated can be evaluated.
評価対象であるsiRNAが、工程(d’)において遺伝子発現抑制効果が低いと評価された場合には、再度siRNAの設計をやり直して新たなsiRNAを合成し、これについて、同様に工程(a’)〜(d’)を行い、遺伝子発現抑制効果を評価することができる。この操作を繰り返すことにより、標的遺伝子のRNA干渉を行うために最適なsiRNAを得ることができる。 When the siRNA to be evaluated is evaluated as having a low gene expression suppression effect in the step (d ′), the siRNA design is performed again to synthesize a new siRNA, and this is similarly performed in the step (a ′ ) To (d ′), and the gene expression inhibitory effect can be evaluated. By repeating this operation, an optimal siRNA for performing RNA interference of the target gene can be obtained.
また、評価対象であるsiRNAが2種類以上ある場合には、各siRNAに対して、前記工程(a’)〜(d’)を行い、各siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価することにより、これらのsiRNAの中から、最も評価の高いsiRNAを、標的遺伝子のRNA干渉を行うために最適なsiRNAとして選択することもできる。 Moreover, when there are two or more types of siRNAs to be evaluated, the steps (a ′) to (d ′) are performed on each siRNA, and the gene expression suppression effect of each siRNA is evaluated. SiRNA having the highest evaluation can be selected as the most suitable siRNA for performing RNA interference of the target gene.
なお、前述と同様に、工程(b’)及び(c’)においてsiRNAを導入する細胞に対して、前記のポジティブコントロールsiRNAを導入して反応させた後、工程(c)と同様にして、適当な波長の光を照射して検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析してもよい。 In the same manner as described above, after introducing the positive control siRNA into the cells into which siRNA is introduced in steps (b ′) and (c ′) and reacting, the same as in step (c), You may analyze the fluorescence signal detected by irradiating the light of a suitable wavelength by the single molecule fluorescence analysis method.
図4は、センス鎖の5’末端に蛍光物質TAMRAを結合させた蛍光標識siRNAと、同じくTAMRAを結合させたネガティブコントロールsiRNAを用いた場合の、工程(a’)〜(d’)を有する本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法の一態様を示したフローチャート図である。なお、本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法が、該態様に限定されるものではないことは言うまでもない。まず、工程(a’)として、遺伝子発現抑制効果の評価対象となるセンス鎖の5’末端にTAMRAを結合させた蛍光標識siRNA(TAMRA−siRNA)の塩基配列を設計し(ステップ201)、これを合成する。次に、工程(b’)として、TAMRAを結合させたネガティブコントロールsiRNA(コントロールTAMRA標識siRNA)を、細胞に導入し(ステップ202)、該細胞を培養し(ステップ203)、細胞を観察し、導入の状態を確認する(ステップ204)。コントロールTAMRA標識siRNAが導入された細胞に対して、TAMRAの励起光を照射し、蛍光シグナルを検出し、一分子蛍光解析法により解析する(ステップ206−1〜3)。FCSを用いて解析した場合には並進拡散時間(t1)を、FIDAを用いて解析した場合には蛍光強度(Q1)を、FIDA−POを用いて解析した場合には蛍光偏光度(mP1)を、それぞれ算出する。次に、工程(c’)として、ステップ202で用いた細胞と同種の細胞に対してTAMRA−siRNAを導入し(ステップ207)、細胞を観察し、導入の状態を確認する(ステップ208)。TAMRA−siRNAが導入された細胞に対して、TAMRAの励起光を照射し、蛍光シグナルを検出し、一分子蛍光解析法により解析する(ステップ209−1〜3)。FCSを用いて解析した場合には並進拡散時間(t2)を、FIDAを用いて解析した場合には蛍光強度(Q2)を、FIDA−POを用いて解析した場合には蛍光偏光度(mP2)を、それぞれ算出する。さらに、工程(d’)として、TAMRA−siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する(ステップ210−1〜3)。並進拡散時間(t1)よりも並進拡散時間(t2)のほうが長い場合、蛍光強度(Q1)よりも蛍光強度(Q2)のほうが大きい場合、蛍光偏光度(mP1)よりも蛍光偏光度(mP2)のほうが大きい場合には、遺伝子発現抑制効果が低いと評価し、再度siRNAを設計し直し(ステップ201)、ステップ202〜ステップ209を繰り返す。一方、並進拡散時間(t1)よりも並進拡散時間(t2)のほうが短い場合、蛍光強度(Q1)よりも蛍光強度(Q2)のほうが小さい場合、蛍光偏光度(mP1)よりも蛍光偏光度(mP2)のほうが小さい場合には、遺伝子発現抑制効果が高いと評価する。その後、さらに、該細胞のmRNAを抽出し、実際に標的遺伝子のmRNA量が減少していることを確認してもよい(ステップ211)。 FIG. 4 includes steps (a ′) to (d ′) in the case of using a fluorescently labeled siRNA in which the fluorescent substance TAMRA is bound to the 5 ′ end of the sense strand and a negative control siRNA in which TAMRA is also bound. It is the flowchart figure which showed the one aspect | mode of the siRNA gene expression inhibitory effect evaluation method of this invention. In addition, it cannot be overemphasized that the gene expression suppression effect evaluation method of siRNA of this invention is not limited to this aspect. First, as step (a ′), a nucleotide sequence of fluorescently labeled siRNA (TAMRA-siRNA) in which TAMRA is bound to the 5 ′ end of the sense strand to be evaluated for gene expression suppression effect is designed (step 201). Is synthesized. Next, as step (b ′), a negative control siRNA conjugated with TAMRA (control TAMRA-labeled siRNA) is introduced into the cells (step 202), the cells are cultured (step 203), and the cells are observed. The state of introduction is confirmed (step 204). The cells into which the control TAMRA-labeled siRNA has been introduced are irradiated with TAMRA excitation light to detect a fluorescent signal and analyzed by single-molecule fluorescence analysis (steps 206-1 to 206-3). The translational diffusion time (t1) when analyzed using FCS, the fluorescence intensity (Q1) when analyzed using FIDA, and the degree of fluorescence polarization (mP1) when analyzed using FIDA-PO Are calculated respectively. Next, as step (c ′), TAMRA-siRNA is introduced into the same type of cells used in step 202 (step 207), the cells are observed, and the state of introduction is confirmed (step 208). A TAMRA-siRNA-introduced cell is irradiated with TAMRA excitation light, a fluorescent signal is detected, and analyzed by single molecule fluorescence analysis (steps 209-1 to 3). The translational diffusion time (t2) when analyzed using FCS, the fluorescence intensity (Q2) when analyzed using FIDA, and the degree of fluorescence polarization (mP2) when analyzed using FIDA-PO Are calculated respectively. Further, as a step (d ′), the gene expression inhibitory effect of TAMRA-siRNA is evaluated (steps 210-1 to 210-3). When the translational diffusion time (t2) is longer than the translational diffusion time (t1), when the fluorescence intensity (Q2) is greater than the fluorescence intensity (Q1), the fluorescence polarization degree (mP2) is greater than the fluorescence polarization degree (mP1). If it is larger, it is evaluated that the gene expression suppression effect is low, siRNA is redesigned again (step 201), and step 202 to step 209 are repeated. On the other hand, when the translational diffusion time (t2) is shorter than the translational diffusion time (t1), when the fluorescence intensity (Q2) is smaller than the fluorescence intensity (Q1), the fluorescence polarization degree (mP1) When mP2) is smaller, it is evaluated that the gene expression suppression effect is high. Thereafter, the mRNA of the cell may be further extracted, and it may be confirmed that the amount of mRNA of the target gene is actually decreasing (step 211).
その他、本発明においては、一分子蛍光解析法として、FCCSを行うことによっても、siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価することができる。例えば、評価対象であるsiRNAの標識に用いた蛍光物質とは異なる分光特性を有する蛍光物質を用いて標識したRISCを発現する細胞(蛍光標識RISC細胞)に、蛍光標識siRNAを導入し、各蛍光物質をそれぞれ励起し得る2種類の波長の光を照射し、それぞれの蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出してFCCSにより解析する。FCCS解析により、蛍光標識RISCと蛍光標識siRNAとが相互作用をするか否かが分かるため、FCS等を用いた場合と同様に、siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価することができる。なお、蛍光標識RISC細胞としては、例えば、RISCの構成タンパク質であるAgoをGFP等の蛍光タンパク質で修飾したキメラタンパク質を発現させた細胞を用いることができる(例えば、非特許文献2参照。)。 In addition, in this invention, the gene expression suppression effect of siRNA can also be evaluated by performing FCCS as a single molecule fluorescence analysis method. For example, a fluorescently labeled siRNA is introduced into a cell expressing RISC (fluorescently labeled RISC cell) labeled with a fluorescent material having a spectral characteristic different from the fluorescent material used for labeling the siRNA to be evaluated, and each fluorescence Two kinds of wavelengths of light that can excite each substance are irradiated, and fluorescence generated from each fluorescent substance is detected as a fluorescence signal and analyzed by FCCS. Since it can be determined whether or not the fluorescence-labeled RISC and the fluorescence-labeled siRNA interact with each other by FCCS analysis, the effect of suppressing siRNA gene expression can be evaluated as in the case of using FCS or the like. As the fluorescence-labeled RISC cell, for example, a cell expressing a chimeric protein obtained by modifying Ago, which is a constituent protein of RISC, with a fluorescent protein such as GFP can be used (see, for example, Non-Patent Document 2).
経時的に蛍光シグナルの検出を行い、FCCS計測による相互相関の変化を時間計測することによって、蛍光標識RISCと蛍光標識siRNAとの相互作用をより詳細に測定することができる。例えば、センス鎖を標識した蛍光標識siRNAを導入した直後又は比較的早い時期に相互相関があり、その後の時間経過により相互相関がなくなった場合には、蛍光標識siRNAが蛍光標識RISCと相互作用してRNAヘリカーゼにより開裂され、その後、開裂により生じたアンチセンス鎖がRISCに取り込まれ、センス鎖が解離しており(オンターゲット効果)、当該siRNAの遺伝子発現抑制効果は高いと評価することができる。一方、導入した直後又は比較的早い時期に相互相関があり、その後の時間が経過した場合でも相互相関がある場合には、開裂により生じたセンス鎖がRISCに取り込まれており(オフターゲット効果)、当該siRNAの遺伝子発現抑制効果は低いと評価することができる。 By detecting the fluorescence signal over time and measuring the cross-correlation change by FCCS measurement, the interaction between the fluorescently labeled RISC and the fluorescently labeled siRNA can be measured in more detail. For example, when there is a cross-correlation immediately after introducing a fluorescently labeled siRNA labeled with a sense strand or at a relatively early stage, and the cross-correlation disappears over time, the fluorescently labeled siRNA interacts with the fluorescently labeled RISC. It can be evaluated that the antisense strand produced by cleavage is then incorporated into RISC and the sense strand is dissociated (on-target effect), and the siRNA gene expression suppression effect is high. . On the other hand, if there is a cross-correlation immediately after introduction or at a relatively early time, and there is a cross-correlation even when the subsequent time has elapsed, the sense strand generated by cleavage is incorporated into the RISC (off-target effect) Therefore, it can be evaluated that the siRNA has a low gene expression inhibitory effect.
なお、本発明においては、RISC等の影響を受ける前(RNA干渉前)と、RISC等の影響を受けた後における、蛍光標識siRNAの状態を、別個の反応溶液中で観測し、それぞれの状態を比較することによってsiRNAの遺伝子発現抑制効果を評価しているが、RNAヘリカーゼ又はRISCと、ATPとを含む反応溶液に、評価対象である蛍光標識siRNAを添加した直後から、経時的に蛍光シグナルを検出し、一分子蛍光解析を行うことにより、当該反応溶液中の蛍光標識siRNAの経時変化のみから、siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価することも可能である。当該反応溶液に添加した直後の標識siRNAの状態は、RISC等の影響を受ける前(RNA干渉前)の状態に相当し、添加直後の解析結果は、前述の工程(b)において得られる解析結果に相当するためである。この方法においては、前述の工程(c)における反応溶液と同様に、細胞外溶液中で行ってもよく、細胞に蛍光標識siRNAを導入して、細胞内において行ってもよい。 In the present invention, the state of the fluorescence-labeled siRNA before and after being affected by RISC or the like (before RNA interference) and after being affected by RISC or the like is observed in separate reaction solutions. The siRNA gene expression inhibitory effect is evaluated by comparing the fluorescence signal siRNA over time immediately after adding the fluorescently labeled siRNA to be evaluated to the reaction solution containing RNA helicase or RISC and ATP. By detecting single-molecule fluorescence and performing single-molecule fluorescence analysis, it is also possible to evaluate the gene expression suppression effect of siRNA only from the temporal change of the fluorescence-labeled siRNA in the reaction solution. The state of the labeled siRNA immediately after addition to the reaction solution corresponds to the state before being affected by RISC or the like (before RNA interference), and the analysis result immediately after the addition is the analysis result obtained in the above-described step (b). It is because it corresponds to. In this method, similarly to the reaction solution in the above-mentioned step (c), the reaction may be performed in an extracellular solution, or may be performed in a cell after introducing fluorescently labeled siRNA into the cell.
次に実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to a following example.
[実施例1]
<RNAヘリカーゼの調製>
ATP−dependent RNA helicaseのFLJ10383(TOYOBO、NCBI ccessionNo: K001245)のcDNA配列のうち、全長1〜1362までの部分領域を、大腸菌におけるタンパク質の発現ベクターpET21a(novagen社製)のマルチクローニングサイトに組み込み、RNAヘリカーゼ発現ベクター(pET21a−RNAhelicase)を構築した。
このpET21a−RNAhelicaseを大腸菌BL21(DE3)株(novagen社製)に導入し、一晩培養することによってRNAヘリカーゼを発現した大腸菌を含む培養液を得た。その後、該培養液から回収した大腸菌を、bugbuster protein extraction reagent(novagen社製)を添加して大腸菌を破砕し、タンパク質を可溶化し、さらにプロテアーゼインヒビターを添加して、24℃で20分間処理することによって、細胞抽出液を得た。His−Spintrap(GEヘルスケア社製)を用いたHis−Tag精製を行うことにより、該細胞抽出液からRNAヘリカーゼを精製した。His−SpintrapカラムからのRNAヘリカーゼの溶出には、Imidazole Solutionを用いた。SDS−PAGEにてバンドを確認(分子量48647Da、約48KDa)することによって、発現させたRNAヘリカーゼが精製されていることを確認した。
[Example 1]
<Preparation of RNA helicase>
Of the cDNA sequence of FLJ10383 of ATP-dependent RNA helicase (TOYOBO, NCBI accession No: K001245), a partial region having a total length of 1-1362 is incorporated into the multicloning site of the protein expression vector pET21a (manufactured by Novagen) in E. coli. An RNA helicase expression vector (pET21a-RNAhelicase) was constructed.
This pET21a-RNAhelicase was introduced into Escherichia coli BL21 (DE3) strain (manufactured by Novagen) and cultured overnight to obtain a culture solution containing E. coli expressing RNA helicase. Thereafter, the E. coli recovered from the culture solution is added with bugbuster protein extraction reagent (manufactured by Novagen) to disrupt the E. coli, solubilize the protein, add a protease inhibitor, and treat at 24 ° C. for 20 minutes. As a result, a cell extract was obtained. The RNA helicase was purified from the cell extract by performing His-Tag purification using His-Spintrap (manufactured by GE Healthcare). For elution of RNA helicase from the His-Spintrap column, Imidazole Solution was used. By confirming the band by SDS-PAGE (molecular weight 48647 Da, about 48 KDa), it was confirmed that the expressed RNA helicase was purified.
<蛍光標識siRNAとの反応>
蛍光標識siRNAとしては、FAM−GAPDH siRNA positive control(FAM−siRNA)(Ambion社製)を用いた。このFAM−siRNAは、RNA干渉における陽性コントロールとして市販されているものであり、オフターゲット効果は小さいと考えられる。なお、FAM−siRNAにおいて、FAMはセンス鎖の5’末端に結合している。
このFAM−siRNAと上記で調製したRNAヘリカーゼを用いて、FAM−siRNAのGAPDH遺伝子発現抑制効果の評価を行った。RNAヘリカーゼによる反応は、Huangらの方法(Journal of Biological Chemistry、2002年、第277巻第12810ページ参照。)を参考にして行った。
まず、最終濃度が表1記載の濃度となるように、バッファー(70mM Tris−HCl、200mM NaCl、1mM MgCl2、5mM DTT、40units RNasin(N2111 Promega社製))に、FAM−siRNA、ATP(A3377 Sigma社製)、及びRNAヘリカーゼを添加することにより、FAM−siRNAを含む4種類の反応溶液(試料1〜4;最終容量20μl)を調製した。なお、表中、RNAヘリカーゼの濃度は、上記で調製したRNAヘリカーゼ精製物の総タンパク質あたりの濃度を意味する。
<Reaction with fluorescently labeled siRNA>
As the fluorescently labeled siRNA, FAM-GAPDH siRNA positive control (FAM-siRNA) (Ambion) was used. This FAM-siRNA is commercially available as a positive control in RNA interference, and it is considered that the off-target effect is small. In FAM-siRNA, FAM is bound to the 5 ′ end of the sense strand.
Using this FAM-siRNA and the RNA helicase prepared above, the effect of suppressing the GAPDH gene expression of FAM-siRNA was evaluated. The reaction using RNA helicase was carried out with reference to the method of Huang et al. (Journal of Biological Chemistry, 2002, 277, 12810).
First, FAM-siRNA, ATP (A3377) was added to a buffer (70 mM Tris-HCl, 200 mM NaCl, 1 mM MgCl 2 , 5 mM DTT, 40 units RNasin (manufactured by N2111 Promega)) so that the final concentration was as shown in Table 1. Sigma) and RNA helicase were added to prepare four types of reaction solutions containing FAM-siRNA (
調製された試料1〜4を、37℃で60分間インキュベートして反応させた後、一分子蛍光分析装置MF20(オリンパス社製)を用いて、これらの試料に、488nmのレーザ光(レーザパワー:100μW)を照射し、蛍光シグナルを検出した。計測メソッドは、FCS又はFIDAを用いて、1サンプルあたり15秒間5回計測した。
After the
図5(A)は、各試料から、FCS解析により得られた並進拡散時間(μ秒)を示した図である。また、図5(B)は、試料1におけるFAM−siRNAの状態を、図5(C)は、試料2におけるFAM−siRNAの状態を、図5(D)は、試料3及び4におけるFAM−siRNAの状態を、模式的に示した図である。
FIG. 5A is a diagram showing the translational diffusion time (μ seconds) obtained from each sample by FCS analysis. 5 (B) shows the state of FAM-siRNA in
試料1が、RNAヘリカーゼの影響を受ける前の二本鎖RNAであるFAM−siRNAの並進拡散時間である。ATP濃度が0nMである試料2では、試料1よりも並進拡散時間が長くなった。これは、試料2中のRNAヘリカーゼがFAM−siRNAに結合したため、一分子当たりの大きさが大きくなったためと推察される。一方、ATPを添加した試料3及び4では、試料2よりも並進拡散時間が減少していた。これは、ATPによってRNAヘリカーゼが活性化され、二本鎖のFAM−siRNAが巻き戻されており、より分子量の小さい一本鎖RNAとして存在しているためと推察される。なお、ATPを16mM添加した試料4においても、試料1よりも並進拡散時間が長かったが、これは、試料中にRISCが存在していないため、RNAヘリカーゼがFAM標識されたセンス鎖と、標識されていないアンチセンス鎖のどちらかに結合している状態のものが混在しており、そのため、並進拡散時間は平均的に、FAM標識されたセンス鎖のみで存在している場合よりも、長くなっていると考えられる。
図6(A)は、各試料から、FIDA解析により得られた蛍光強度Q(kHz)を示した図である。また、図6(B)は、試料1におけるFAM−siRNAの状態を、図6(C)は、試料2におけるFAM−siRNAの状態を、図6(D)は、試料3及び4におけるFAM−siRNAの状態を、模式的に示した図である。
FIG. 6A shows the fluorescence intensity Q (kHz) obtained from each sample by FIDA analysis. 6 (B) shows the state of FAM-siRNA in
FCSと同様に、試料1が、RNAヘリカーゼの影響を受ける前の二本鎖RNAであるFAM−siRNAの蛍光強度である。ATP濃度が0nMである試料2では、試料1よりも蛍光強度が増加なった。これは、試料2中のRNAヘリカーゼがFAM−siRNAに結合したため、FAMの周囲の環境が疎水的になり、蛍光強度が増加したと推察される。一方、ATPを添加した試料3及び4では、試料2よりも蛍光強度が減少していた。これは、ATPによってRNAヘリカーゼが活性化され、二本鎖のFAM−siRNAが巻き戻されており、かつ、RNAヘリカーゼが、FAM標識されたセンス鎖よりも標識されていないアンチセンス鎖に結合しているものが多いため、FAMの周囲の環境が親水的になり、蛍光強度が減少したと推察される。
Similar to FCS,
本発明のsiRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法を用いることにより、RNA干渉において用いられるsiRNAによる遺伝子発現抑制効果を、迅速かつ簡便に評価することができるため、多数の候補分子の中から、RNA干渉効果の高いsiRNAを簡便にスクリーニングすることも可能であり、学術研究分野のみならず、siRNAを応用した核酸医薬の開発の分野においても利用が可能である。 By using the siRNA gene expression inhibitory effect evaluation method of the present invention, the gene expression inhibitory effect of siRNA used in RNA interference can be evaluated quickly and easily. It is possible to simply screen highly effective siRNA, and it can be used not only in the field of academic research but also in the field of development of nucleic acid drugs using siRNA.
F…蛍光物質、1…siRNA、1s…センス鎖、1a…アンチセンス鎖、2…RNAヘリカーゼ、3…RISC、4…標的遺伝子のmRNA、5…標的遺伝子以外の遺伝子のmRNA、6…エキソヌクレアーゼ。 F ... fluorescent substance, 1 ... siRNA, 1s ... sense strand, 1a ... antisense strand, 2 ... RNA helicase, 3 ... RISC, 4 ... mRNA of target gene, 5 ... mRNA of gene other than target gene, 6 ... exonuclease .
Claims (5)
(a)評価対象であるsiRNAの、センス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか一方のRNA鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAを準備する工程と、
(b)前記蛍光標識siRNAを含む反応溶液に、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、
(c)RNAヘリカーゼ又はRISCと、ATPとを含む反応溶液に、前記蛍光標識siRNAを添加して反応させた後、当該反応溶液に、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、
(d)前記工程(b)において得られた解析結果と前記工程(c)において得られた解析結果とを比較し、前記siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する工程と、
を有することを特徴とする、siRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法。 A method for evaluating the effect of suppressing gene expression by siRNA,
(A) preparing a fluorescently labeled siRNA in which either one of the sense strand or the antisense strand of the siRNA to be evaluated is labeled with a fluorescent substance;
(B) The reaction solution containing the fluorescently labeled siRNA is irradiated with light having a wavelength that can excite the fluorescent substance, and the fluorescence generated from the fluorescent substance is detected as a fluorescent signal, and the detected fluorescent signal is single-molecule fluorescent. A process of analyzing by an analysis method;
(C) After reacting the reaction solution containing RNA helicase or RISC and ATP by adding the fluorescent-labeled siRNA, the reaction solution is irradiated with light having a wavelength capable of exciting the fluorescent substance, and Detecting fluorescence generated from a fluorescent substance as a fluorescence signal, and analyzing the detected fluorescence signal by a single molecule fluorescence analysis method;
(D) comparing the analysis result obtained in the step (b) with the analysis result obtained in the step (c), and evaluating the gene expression inhibitory effect of the siRNA;
A method for evaluating the effect of suppressing gene expression of siRNA, comprising:
(a’)評価対象であるsiRNAの、センス鎖又はアンチセンス鎖のいずれか一方のRNA鎖が蛍光物質により標識された蛍光標識siRNAを準備する工程と、
(b’)前記蛍光物質により標識されたRNAヘリカーゼの巻き戻しを受けないsiRNA、又は前記蛍光物質により標識されたRISCに取り込まれないsiRNAを、細胞に導入した後、当該細胞に対して、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、
(c’)前記蛍光標識siRNAを細胞に導入して反応させた後、当該細胞に対して、前記蛍光物質を励起し得る波長の光を照射し、当該蛍光物質から発生する蛍光を蛍光シグナルとして検出し、検出された蛍光シグナルを一分子蛍光解析法により解析する工程と、
(d’)前記工程(b’)において得られた解析結果と前記工程(c’)において得られた解析結果とを比較し、前記siRNAの遺伝子発現抑制効果を評価する工程と、
を有することを特徴とする、siRNAの遺伝子発現抑制効果評価方法。 A method for evaluating the effect of suppressing gene expression by siRNA,
(A ′) preparing a fluorescently labeled siRNA in which either one of the sense strand or the antisense strand of the siRNA to be evaluated is labeled with a fluorescent substance;
(B ′) siRNA that does not undergo unwinding of the RNA helicase labeled with the fluorescent substance, or siRNA that is not incorporated into the RISC labeled with the fluorescent substance is introduced into the cell, Irradiating light having a wavelength capable of exciting the fluorescent substance, detecting fluorescence generated from the fluorescent substance as a fluorescent signal, and analyzing the detected fluorescent signal by a single molecule fluorescence analysis method;
(C ′) After introducing and reacting the fluorescently labeled siRNA into a cell, the cell is irradiated with light having a wavelength capable of exciting the fluorescent substance, and fluorescence generated from the fluorescent substance is used as a fluorescent signal. Detecting and analyzing the detected fluorescence signal by single molecule fluorescence analysis,
(D ′) comparing the analysis result obtained in the step (b ′) with the analysis result obtained in the step (c ′) to evaluate the gene expression inhibitory effect of the siRNA;
A method for evaluating the effect of suppressing gene expression of siRNA, comprising:
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JP2014513520A (en) * | 2010-12-29 | 2014-06-05 | シグマ−アルドリッチ・カンパニー、エルエルシー | Cells with perturbed expression of proteins involved in ADME and toxicological processes |
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