| Project/Area Number |
20K05736
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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 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
大崎 愛弓 日本大学, 文理学部, 教授 (50161360)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福山 愛保 徳島文理大学, 薬学部, 客員教授 (70208990)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 植物成分 / 蛍光化合物 / 蛍光特性 / 細胞導入 / 蛍光イメージリング / 天然蛍光分子 / 植物 |
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| Outline of Research at the Start |
臨床医学，診断薬，分子生物学，ケミカルバイオロジーなどの領域において，疾患の特定部位や細胞中の特定部位の可視化を目的として，種々の蛍光剤が，用いられている。蛍光剤は，DNAヘのインターカレート剤や，タンパク，RNAなどの末端に予め導入，標識化し，作用機構の解明のために蛍光プローブとして用いられている。しかしながら，蛍光剤の母核となる骨格構造は限られている。本研究では，天然由来物質を基盤として，種々の新規天然蛍光化合物を見出し（独自の蛍光天然化合物ライブラリの構築），それらより生細胞に対して応用可能な新たな機能を持つ蛍光イメージリング剤を見出すことを目的とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
多環アルカロイドの蛍光を調べる目的で，独自に構築した天然エキスライブラリ2000種について，蛍光スクリーニングを行った。その結果，いくつかの検体が強い蛍光を有することが明らかとなった。その一つである生薬，ゴシュユ（呉茱萸，Tetradiun ruticarpum，ミカン科）は，健胃鎮痛利尿作用があるとして，果実を用いている。ゴシュユの果実 505ｇを，粉砕し，メタノールにて抽出し，シリカゲルクロマトグラフィー(Ｗako gel C-300)を行い分画したのち，強い発色を持つ分画部に対して，逆相HPLC(Ｃosmosil 5Ｃ18ＭS-ＩI，Cosmosil PBr, Chromatorex NH)を用いて，蛍光化合物の精製を行った。その結果6種の化合物を単離し，各々のＮＭＲデータから，rutaecarpine (1), evodiamine (2), hydroxyrutaecarpine (3), 5-methoxy-10-hydroxy-dimethyltryptamine (4), dehydrorutaecarpine (5), goshuyuamide II (6),であると同定した。これらの化合物に対して4種の溶媒（ＣＨＣｌ3，ＣＨ３ＣＮ，ＭｅＯＨ，Ｈ２Ｏ）における溶媒特性について検討をおこなった。Ｅｖｏｄｉａｍｉｎｅ誘導体としての骨格に注目すると，C-14とC-14aで形成するIndol unitとQuinazilinone unitの共役系の存在が，蛍光強度に影響していることが分かった。単離収量の多い化合物１を用いて，ＨｅＬａ細胞への染色を行った結果，生細胞への導入は，その毒性からかうまくいかなかったが，エタノール固定を行うことにより，うまく細胞染色を行うことができ，その染色は鮮明である，細胞全体に認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまでの研究において，N含有多環アルカロイドおよびNを含有していない天然蛍光物質の両方から，広く植物成分の蛍光成分について研究を行ってきた。これらの蛍光化合物をライブラリ化し，今後の研究に資する形でまとめることが出来ている。しかしながら，広範な研究を行ったこともあり，それらのデータ整理と，学会発表，投稿論文の作成に遅れが生じているので，それらのデータをまとめるために次年度に持ち越すこととした。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに100種以上の天然蛍光物質を得て，それらの構造を確定してきた。
得られた天然蛍光化合物を整理し，天然蛍光化合物の独自のライブラリとして保存するとともに，それらのスペクトルデータを整理する。
これまでの実験結果をもとに化合物の蛍光特性を整理し，細胞内での挙動を明らかとし，まとめる作業を行う。
天然蛍光を持つ植物ごとに国内外での学会発表を行う。さらに論文の投稿を行っていく予定である。
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