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MRIプローブのデザイン・合成によるin vivo可視化解析

Research Project

Project/Area Number 17651119
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Living organism molecular science
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

菊地 和也  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70292951)

Project Period (FY) 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2005: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
KeywordsMRIプローブ / in vivoイメージング / 生体非侵襲 / 遺伝子発現 / Zn^<2+>イオン / MRI造影剤 / 水分子配位数 / 配位結合
Research Abstract

本研究ではさらにMRIプローブを作製することで,脳内のZn^<2+>動態計測を行ってきた.生きたままの状態の生体の3次元的な断層画像を得る方法(in vivoイメージング)としてMRI(Magnetic Resonance Imaging)には,深部にわたる画像を生体非侵襲的に得ることができるという利点がある.その際,必要とされる生体内分子を可視化するための道具として,生体深部の情報を引き出すことが可能である造影剤分子のデザイン・合成を行う.本研究では,生体内分子との反応をMRIセンサー分子の緩和時間変化に変換する分子を設計することで,個体内における遺伝子発現や生体内での役割が注目されているZn^<2+>の可視化解析を行い,個体が生きたままの生命システムにおける機能解析を行う.これまでにZn^<2+>を特異的に検出できる機能性MRI造影剤の開発を行った.その分子設計として,Zn^<2+>がGd^<3+>錯体の余っている配位子へ配位することでGd^<3+>への水分子の配位数が変化することを目指した.このデザインは,Gd^<3+>に直接配位している水分子が信号強度に大きく関与していることに由来する.具体的には,Gd^<3+>のキレーター部位にさらにZn^<2+>と高い選択性で配位する構造を分子設計し,センサー分子を合成した.このGd^<3+>錯体の水溶液は,Zn^<2+>の添加に特異的に応答し用量依存的にMRIシグナルの変化を示した.このMRIシグナルの変化は,Zn^<2+>の配位結合によってMRI造影剤のGd^<3+>への水分子配位数が変化したためと確認した.さらに,この変化機構の解析をもとに,Za^<2+>の添加によるGd^<3+>への水分子の配位数の変化を最適化しZn^<2+>の濃度変化を捉えることができる機能性MRIセンサー分子の開発に成功した.

Report

(1 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2006 2005

All Journal Article (6 results)

  • [Journal Article] Inhibition of Presynaptic Activity by Zinc Released from Mossy Terminals During Tetanic Stimulation.2006

    • Author(s)
      A.Minami, N.Sakurada, S.Fuke, K.Kikuchi, T.Natano, N.Oku, A.Takeda
    • Journal Title

      J.Neurosci.Res. 83

      Pages: 167-176

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Selective Zinc Sensor Molecules with Various Affinities for Zn^<2+>,Revealing Dynamics and Regional Distribution of Synaptically Released Zn^<2+> in Hippocampal Slices.2005

    • Author(s)
      K.Komatsu, K.Kikuchi, Y.Urano, H.Kojima, T.Nagano
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 127

      Pages: 10197-10204

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Design and Synthesis of Zinc-Selective Chelators for Extracellular Applications2005

    • Author(s)
      E.Kawabata, K.Kikuchi, Y.Urano, H.Kojima, A.Odani, T.Nagano
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 127

      Pages: 818-819

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Inhibition of Autotaxin by Lysophosphatidic Acid and Sphingosine-1-phospahte.2005

    • Author(s)
      L.A.van Metteren, P.Ruurs, E.Christodoulou, J.W.Goding, H.Takakusa, K.Kikuchi, A.Perrakis, T.Nagano, W.H.Moolenaar
    • Journal Title

      J.Biol.Chem. 280

      Pages: 21155-21161

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Evidence for pH Dependent Zn^<2+> Influx in K562 Erythroleukemia Cells : Studies Using ZnAF-2F Fluorescence and Zn^<-65(2+)> Uptake.2005

    • Author(s)
      R.A.Colvin, P.Fontaine, D.Thomas, T.Hirano, T.Nagano, K.Kikuchi
    • Journal Title

      Arch.Biochem.Biophys. 442

      Pages: 222-228

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Highly Sensitive Near-infrared Fluorescence Probes for Nitric Oxide and Their Application to Isolated Organs.2005

    • Author(s)
      E.Sasaki, H.Kojima, H.Nishimatsu, Y.Urano, K.Kikuchi, Y.Hirata, T.Nagano
    • Journal Title

      J.Am.Chem.Soc. 127

      Pages: 3684-3685

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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