| Project/Area Number |
20011005
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
菊地 和也 Osaka University, 工学研究科, 教授 (70292951)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水上 進 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30420433)
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| Project Period (FY) |
2008 – 2009
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2009)
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| Budget Amount *help |
¥9,300,000 (Direct Cost: ¥9,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥4,800,000 (Direct Cost: ¥4,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥4,500,000 (Direct Cost: ¥4,500,000)
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| Keywords | ^<19>F-MRIプローブ / Gd^<3+>錯体 / β-lactamase / 常磁性効果 / 緩和時間 / がん / イメージング / β-galaCtOSidase / 可視化 / 遺伝子発現 / MRI / がん化プロセス |
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| Research Abstract |
細胞のがん化に関わる生体分子の機能・動態を個体レベルで可視化することは、がん化機構を解明するうえで重要であり、がん治療において極めて有用な情報を提供する。MRIは、非侵襲的に生体の断層画像を高分解能で撮影することができるため、生きたまま個体をイメージングすることのできる非常に強力な手法である。本研究では、がん化に関わる遺伝子の発現を明らかにすることを目的として、レポーター遺伝子の発現を検出することのできるMRIプローブの設計・合成に取り組んだ。
まず、レポーター遺伝子をβ-lactamaseとし、その酵素活性を^<19>FのMRIシグナルの変化により検出することのできるプローズの設計を行った。設計したプローブは、酵素反応の基質部位であるβ-lactam環を介して^<19>F化合物とGd^<3+>錯体をつないだ構造を有している。Gd^<3+>錯体は、常磁性効果により、近傍の観測核のT_2緩和時間を短縮させることが知られている。このため、酵素反応前では、Gd^<3+>錯体により、プローブの^<19>Fのシグナルが低下し、酵素反応により、基質部位が分解されると、Ga^<3+>錯体が^<19>F化合物から解離し、MRIシグナルが回復すると考えられる。そこで、in vitroでプローブをβ-lactamaseと反応させたところ、酵素反応に伴い、MRIシグナルの増加が確認された。以上の結果から、レポーター酵素の活性を検出するMRIプローブの設計に成功した。
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