RNA-タンパク質相互作用を対象とした 新たな研究ツールの開発――「記録」「測定」「探索」でRPIを多角的に解析――

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2026-10-13 東京大学

東京大学の研究グループは、生きた細胞内でRNAとタンパク質の相互作用(RPI)を多角的に解析する3種類の新しい研究ツールを開発した。RNAは遺伝子発現や細胞内構造の形成などを制御するが、特定のRNAとタンパク質の結合を生細胞内で追跡する技術は限られていた。研究チームは、RNAを標的とするCRISPR/Cas13を既存の分子解析技術と組み合わせ、相互作用の履歴を蛍光で記録する「BiFC-dCas13」、相互作用の変化を化学発光で測定する「NanoBiT-dCas13」、相互作用周辺のタンパク質を探索する「split-TurboID-dCas13」を開発した。これらを長鎖ノンコーディングRNA「NEAT1」とタンパク質「NONO」の解析に適用し、RNAとタンパク質の相互作用を異なる側面から可視化・定量・探索できることを実証した。さらに、周辺分子として同定したYTHDC1がNEAT1の安定化を介して、細胞核内構造体パラスペックルの形成を支えることを明らかにした。本技術は、RNAの機能や細胞内分子ネットワークの解明、疾患メカニズムの研究に役立つと期待される。

RNA-タンパク質相互作用を対象とした 新たな研究ツールの開発――「記録」「測定」「探索」でRPIを多角的に解析――
本研究で開発した三つのRNA-タンパク質相互作用解析技術の概念図

<関連情報>

RNA-タンパク質相互作用を研究するためのCRISPR/Cas13ベースの分析ツールの開発 Development of CRISPR/Cas13-based analytical tools to study RNA–protein interactions

Keita Yamamoto, Shiori Shikata, Yangying Hao, Takuya Tomita, Rina Kanai, Els Verhoeyen, Yasushi Saeki, Susumu Goyama
Nucleic Acids Research  Published:13 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1093/nar/gkag928

Abstract

RNA–protein interactions (RPIs) are as important as protein–protein interactions (PPIs) for the formation of membraneless organelles (MLOs) and play vital roles in diverse biological processes. Despite remarkable advances in PPI analysis technologies, the development of tools for RPI analysis has lagged behind. To address this challenge, we integrated three established PPI technologies—bimolecular fluorescence complementation (BiFC), NanoBiT, and split-TurboID—with RNA-targeting CRISPR/dCas13. We applied these platforms to paraspeckles, a representative MLO formed through interactions between the long non-coding RNA NEAT1 and the RNA-binding protein NONO. BiFC-dCas13 functions as a fluorescence-based recorder that enables quantitative detection of NEAT1–NONO interaction events. NanoBiT-dCas13 precisely monitors dynamic changes in the NEAT1–NONO interaction through a reversible luminescence readout. Split-TurboID-dCas13 induces proximity-dependent biotinylation of proteins surrounding paraspeckles, identifying the N6-methyladenosine reader YTHDC1 as a paraspeckle-associated protein. Furthermore, BiFC-dCas13 was readily reconfigured to detect additional RPI pairs, demonstrating the modularity of the platform. Together, these complementary systems provide versatile approaches for recording, monitoring, and discovering RPI-associated biology and molecular environments.

細胞遺伝子工学
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