Development of small molecule fluorescent compounds and elaboration of fluorescent probe for periodontal bacteria
| Project/Area Number |
19K05740
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 37030:Chemical biology-related
|
|---|
| Research Institution | Setsunan University |
|---|
Principal Investigator |
表 雅章 摂南大学, 薬学部, 教授 (90299032)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
軽尾 友紀子 摂南大学, 薬学部, 講師 (30826235)
伊藤 潔 摂南大学, 薬学部, 教授 (50201926)
船曳 一正 岐阜大学, 工学部, 教授 (50273123)
谷 敬太 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (60207165)
河合 健太郎 摂南大学, 薬学部, 准教授 (60826246)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
|
|---|
| Keywords | 蛍光性化合物 / フッ素 / アニリン / 小分子 / 酵素活性プローブ / プロリルトリペプチジルアミノペプチダーゼ / 蛍光プローブ / アニリン誘導体 / 歯周病菌 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
アミノ基の隣に3,3,3-trifluoroprop-1-enyl（TFPE）基が導入されたアニリン誘導体（TFPE-aniline）は蛍光性を示し、これを基本骨格にした誘導体のいくつかは水中でも高い蛍光性を保つ。このような小さな蛍光性化合物は立体障害が少ないため、基質特異性の高い酵素反応を可視化する蛍光プローブの蛍光団に適する。本研究では、TFPE-aniline誘導体が優れた蛍光性をもつ理由を化学的に解明し、水中で使用できる小さな蛍光団として、歯周病菌が産生する基質特異性の高いプロテアーゼの蛍光プローブを創製する
|
| Outline of Annual Research Achievements |
現在汎用されている蛍光団のうち、水中で蛍光性を示すものは分子サイズが大きくなり、酵素活性を測定する蛍光プローブとしての利用には不向きである。酵素の基質特異性が高くなると、蛍光団の大きさが酵素反応の進行を妨げてしまう。一方、我々が開発した蛍光団は、アニリンを基本骨格とした分子サイズの小さなもので、3,3,3-trifluoroprop-1-enyl（TFPE：－CH=CHCF3）基とシアノ基を有する5-CN-TFPE-anilineは水中でも極めて優れた蛍光特性を示すことを突き止めた。2023年度は、この5-CN-TFPE-anilineを蛍光団に用い、歯周病菌が産生する加水分解酵素プロリルトリペプチジルアミノペプチダーゼ（PTP）の蛍光プローブ創製ならびに酵素活性評価を実施した。PTPは基質特異性が高く、これまで酵素活性測定用の蛍光プローブは開発されていない。我々は、5-CN-TFPE-anilineを蛍光団に用い、Gly-Phe-Pro-[5-CN-TFPE-aniline]をターゲットプローブとし、合成を実施した。5-CN-TFPE-anilineのアミノ基は求核性が低く、アミノ酸との縮合反応が進みにくいことが判明したが、種々の縮合剤を検討することで目的のGly-Phe-Pro-[5-CN-TFPE-aniline]を得た。同様に、蛍光プローブとして、汎用のAMCを蛍光団とするGly-Phe-Pro-[AMC]も比較検討用に合成した。得られた蛍光プローブを用いてPTPの酵素活性評価ならびに酵素－基質ドッキングシミュレーションを繰り返したところ、トリペプチドのアミノ酸配列が不適であることが判明した。具体定には、蛍光プローブのPhe残基と蛍光団が互いにぶつかり合い、酵素基質として不適切なコンフォメーションを取るためである。この知見から、代替となる基質Gly-Gly-Pro-[5-CN-TFPE-aniline]の合成に取り組んだ。
|
Report
(5 results)
Research Products
(4 results)
-
[Journal Article] Synthesis of Small Fluorescent Molecules and Evaluation of Photophysical Properties2020
Author(s)
Futa Ogawa, Yukiko Karuo, Ryuji Yamazawa, Kanae Miyanaga, Kazushige Hori, Keita Tani, Kengo Yamada, Yuki Saito, Kazumasa Funabiki, Atsushi Tarui, Kazuyuki Sato, Kiyoshi Ito, Kentaro Kawai, and Masaaki Omote*
-
Journal Title
The Journal of Organic Chemistry
Volume: 85
Issue: 2
Pages: 1253-1258
DOI
Related Report
Peer Reviewed
-
-
-
