カテコール蛍光誘導体化反応を利用したNADP+の直接測定法の開発
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20K05561
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
柴田 孝之 群馬大学, 大学院保健学研究科, 准教授 (10448491)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | NADP+ / アドレナリン / カテコール酸化反応 / 蛍光誘導体化反応 / 生体試料 / Zimmerman反応 / ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド / カテコール / 臨床検査 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADP+）の直接測定法の開発研究を行う。NADP+は生体内の様々な酸化還元反応に関与する電子伝達体であり、酸化型（NADP+）と還元型（NADPH）の量は細胞の代謝活性を評価するための重要な情報である。しかし、NADP+の測定は、NADPHに変換して間接的に測定する方法が主流であり、簡便性や正確性において問題がある。本研究では、研究代表者が独自に開発した蛍光誘導体化反応を応用し、NADP+を直接定量する技術を開発する。本研究成果により、生体内反応のより詳細な解析が可能になり、生命活動の理解や疾病の診断に役立つと期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、酸化型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（NADP+）の直接測定法の開発を目的としている。2022年度は、アドレナリンが酸化される際に、キノン体に変化されるだけでなく引き続き環化反応を起こすことを明らかにした。そこで2022年度は、アドレナリンの環化に必要な条件および環化される際の分光学的特性を評価した。
NADP+がアドレナリンを酸化することは既に確認しているため、より酸化の速い過ヨウ素酸を用いて実験を行った。まず、反応に及ぼす緩衝液の種類の影響を調べた。その結果、ホウ酸緩衝液中で反応を行った場合のみ蛍光性の生成物を生じることが判明した。一方、リン酸やトリスヒドロキシメチルアミノメタンの様な一般的な緩衝液中では蛍光体は生成しなかった。また、pH 8.0付近では効率よく蛍光が得られたのに対し、pH 7.0や9.0では蛍光は著しく減少することが判明した。本反応は反応温度にも敏感であり、室温（20℃）ではほとんど反応は進行せず、37℃では最大の蛍光強度が得られた。しかし、温度を上昇させると得られる蛍光は減弱し、60℃程度の加温で蛍光は全く発しなくなった。
この様に、非常に厳密な反応条件のコントロールが必要なものの、ホウ酸緩衝液を使用し37℃で反応させることで、アドレナリン特異的な環化を起こすことができ、しかもその生成物が青色蛍光を発することを見出した。この事実は、アドレナリンの酸化的閉環反応をNADP+で起こすことができれば、NADP+依存的な蛍光検出が可能になることを意味するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度開始時に研究室員に新型コロナウィルス感染者および濃厚接触者が連続して発生したため、一時期研究の遂行ができなくなった。しかし、NADP+に依存した蛍光シグナルをアドレナリンから得ることには成功しているため、研究期間を延長するものの順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
NADP+によってアドレナリン特異的な蛍光が得られる条件を探索することが2023年度の目標である。そのため、緩衝液の濃度やpH、反応温度、反応時間、添加物の種類等を詳細に検討し、最終的に生体試料に含まれるNADP+を定量できる技術に展開する。
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Report
(3 results)
Research Products
(12 results)
