生体染色法の開発による難水溶性色素の再評価を軸とした高性能膜電位感受性色素の探索

• Project/Area Number: 09878198
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 神経・脳内生理学
• Research Institution: Shimane Medical University
• Principal Investigator: 廣田 秋彦 島根医科大学, 医学部, 教授 (50156717)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 榎本 浩一 島根医科大学, 医学部, 助手 (70112125)
• Project Period (FY): 1997
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1997)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 1997: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 膜電位感受性色素 / 難水溶性 / 界面活性剤 / リポゾーム法

Research Abstract

高性能膜電位感受性色素の必要な理由:興奮性細胞の電気活動を測定する方法として、近年、膜電位の光学的測定法が注目を浴びるようになってきている。しかし、膜電位の光学的測定法は、細胞内カルシウム濃度の光学的測定法に比べると、著しく普及が遅れている。その大きな要因の一つとして、膜電位変化に伴う光学的シグナルが非常に小さく、極めてロ-ノイズの測定システムを作製する必要があり、光学測定を専門とする研究者が研究テーマに合わせて自らシステムを開発し、測定時にもノイズ対策を十二分に施して実験する必要があるのが現状である。この障壁を打破する最良の方法は、1桁大きい光学シグナルを出す膜電位感受性色素を開発することと考えられている。
本研究の特徴:新しい膜電位感受性色素の開発は、色素がなぜ膜電位感受性を持つのかというメカニズムが解明されていないこともあって、膨大な時間と費用を要するものである。本研究のは、既に高価な開発費をかけて合成されたが、生理的塩溶液にほとんど溶解しないため評価ができなかった色素を、新しい染色法を開発する方向から再評価し、高性能の膜電位感受性色素を探索することを特徴とする。
1)最適な界面活性剤の探索:PluronicやCremophorより強力で生体に無害なものを探索するのを目的とし、血清中からリポ蛋白に注目し、油脂に色素を溶かし、リポ蛋白でリンゲル液中に溶かすことを試みたが、現段階では、PluronicやCremophorでリンゲル液に溶解困難な疎水性の強い色素をこれらの方法でリンゲル液中に溶かすことには成功していない。
2)リポゾーム法:リン脂質を色素で染色した後、超音波で均質に懸濁させてリポゾームとし、生体膜に融合させる方法がある。予想に反し、難水溶性色素はリン脂質にも溶解困難であることが判明し、引き続き実験条件を検討中である。