人 の 細胞 の 中 に 存在 する 光学 プール の 画面

科学分野:

• 細胞生物学
• 遺伝学
• 分子生物学

背景:

• 遺伝子スクリーンは細胞の表型を制御する遺伝子を特定するのに不可欠です.
• プールされた遺伝子スクリーンはスケーラビリティを高めますが,ダイナミックな細胞行動の詳細なイメージングには適合しません.
• 既存の方法では,高通量で画像ベースのスクリーニングができない.

研究 の 目的:

• 画像ベースのフェノタイプ化とプールライブラリデマルチプレキシングを統合した哺乳類細胞のプーリングされた光学遺伝子スクリーニングアプローチを開発する.
• 核因子-カッパB (NF-κB) 信号伝達に関与する遺伝子を特定するためにこの方法を適用する.
• 生細胞画像を用いてNF-κBシグナル伝達の時間的調節を調査する.

主な方法:

• デマルチプレキシングのための標的内シーケンスを用いた集団遺伝子スクリーニング方法を開発した.
• RelA (p65) 核転移を画像化することによって,何百万人もの細胞の952の遺伝子のライブラリをスクリーニングしました.
• 活細胞画像を用いて,p65核保持の動的変化を記録した.

主要な成果:

• NF-κB経路の15の既知の成分を3つの細胞系における単一時間点スクリーンで特定した.
• 生きている細胞のイメージングを通してp65核保持の期間を調節するメディエーター複合体のサブユニットの役割を発見した.
• プールライブラリを使用して空間と時間的に定義されたフェノタイプをスクリーニングする能力を実証しました.

結論:

• 開発されたプールされた光学遺伝子スクリーニングアプローチは,哺乳類の細胞のプールされたライブラリの高通量,画像ベースのフェノタイプ化を可能にします.
• この方法は,シグナル伝達経路の構成要素を特定し,その時間的動態を解剖するのに有効です.
• このアプローチは,これまでにないスケールと解像度で複雑な細胞現象を研究するための強力なツールを提供します.