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細胞内部位特異的な酸化ストレス評価のための蛍光/ESRデュアルプローブの開発

Research Project

Project/Area Number 10J08121
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

池田 麻美子  名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords酸化ストレス / 蛍光イメージング / 電子スピン共鳴 / DNA / 蛍光プローブ
Research Abstract

細胞内で蛍光変化を検出するために、より効率のよい蛍光回復を示す化合物を目指し、蛍光団とTEMPOの数と結合位置の異なる4種類の化合物を合成した。
これらの化合物について100μMアスコルビン酸添加による蛍光上昇とESRシグナル強度の変化について調べた。その結果、TEMPOがリンカーを介して離れて結合しているHoTでは最も蛍光上昇は小さく、TEMPOを2つ有するT-BI2-Tでは最も大きく約4.8倍の蛍光上昇を示した。
このT-BI2-Tについて細胞内イメージングを行った。T-BI2-Tの細胞内分布は核染色試薬SYTO Green 11と一致したことから、核への局在が示された。
T-BI2-Tが核に分布することが確認されたので、次に酸化ストレスのイメージングを行った。マウスマクロファージ由来のRAW264.7細胞を50μM T-BI2-Tで3時間処理し、洗浄した後に過酸化水素水溶液を100μMとなるように添加し、その前後での蛍光変化を観察した。
画像処理ソフトImageJを用いてそれぞれの細胞の平均輝度を求め、その中央値を求めたところ、過酸化水素を添加した場合では顕著な輝度中央値の上昇、つまり蛍光強度の上昇が見られた。細胞をアスコルビン酸で前処理し過酸化水素を消去することで、この蛍光上昇は完全に抑制されたことから、T-BI2-Tが過酸化水素添加によって引き起こされた細胞内のレドックス変化に応答して蛍光変化を起こしていることが示唆された。
以上、本研究では核に局在し、かつ酸化還元状態の変化に応答して蛍光変化を起こす分子を設計・合成し、T-BI2-Tを見出した。この化合物は細胞での蛍光イメージングが可能であるだけでなく、生体レベルでもESRイメージング技術を用いることで可視化することができると考えられ、広い分野で応用可能なプローブとなると期待される。

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Novel bisbenzimide-nitroxides for nuclear redox imaging in living cells2012

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他2名
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 22 Issue: 5 Pages: 1949-1952

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2012.01.042

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a DNA-binding TEMPO derivative for evaluation of nuclear oxidative stress and its application in living cells2010

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他4名
    • Journal Title

      Free Radical Biology and Medicine

      Volume: 49 Pages: 1792-1797

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生細胞核内レドックス状態の可視化を目指した新規bisbenzimide-nitroxideの開発2012

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他2名
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2012-03-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] オルガネラ局在性スピンプローブを用いた生細胞内微小環境における酸化ストレス解析2012

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他3名
    • Organizer
      第28回臨床フリーラジカル会議
    • Place of Presentation
      京都・烟河
    • Year and Date
      2012-01-20
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 核局在性を有する新規fluorophore-nitroxideプローブの開発2011

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他2名
    • Organizer
      第64回日本酸化ストレス学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      ルスツリゾートホテル&コンベンション
    • Year and Date
      2011-07-03
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞内部位特異的酸化ストレス評価を目指したオルガネラ分布型スピンプローブの開発2011

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他3名
    • Organizer
      第9回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      日本薬学会長井記念ホール
    • Year and Date
      2011-05-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Organelle-specific evaluation of nuclear redox status with DNA binding spin probe2010

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他4名
    • Organizer
      2010環太平洋国際化学会議
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター(ハワイ州ホノルル)
    • Year and Date
      2010-12-19
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Organelle-specific evaluation of nuclear redox status implicating NO in inflammatory irritated cells2010

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他4名
    • Organizer
      第六回国際NO学会
    • Place of Presentation
      京都国際会館(京都)
    • Year and Date
      2010-06-16
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 部位特異的酸化ストレス解析を目指したオルガネラ局在性スピンプローブの開発2010

    • Author(s)
      池田麻美子、中川秀彦, 他4名
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第五回年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス協生館(横浜)
    • Year and Date
      2010-05-19
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/ykg/Yakka/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/ykg/Yakka/index.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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