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化学分子システムとしての生命現象解明に向けた生体内分子解析基盤の確立

Research Project

Project/Area Number 22685018
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Chemistry related to living body
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

山東 信介  Kyushu University, 教授 (20346084)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
Fiscal Year 2011: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2010: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Keywords分子イメージング / 核磁気共鳴 / ケミカルプローブ / 蛍光
Research Abstract

本研究では、生体内における化合物の挙動を明らかにできるケミカルプローブの開発を目標とし、「原子配列組み換え」と「核磁気多重共鳴技術」に基づくアプローチに挑戦した。具体的には、生体内代謝や生体内活性種との反応によって特定の原子配列が構築された場合にのみ、核磁気共鳴シグナルを発するシグナルOFF-ON型ケミカルプローブに関するコンセプトの実証、及び、プローブ開発を実施した。特に、生体活性化学種の中でも免疫や炎症への関与が示唆されている重要な活性酸素種である次亜塩素酸(HOCl)を標的としたプローブ開発を進めた。まず、通常は特定の原子配列が存在せずシグナルOFFであるが、次亜塩素酸による酸化反応で分子構造が変化し、特定パルスシークエンス下で核磁気共鳴シグナルを発生する還元クマリン型分子プローブを設計、合成した。実際、次亜塩素酸と反応させたところ、反応率に問題は残るものの、このプローブが設計通り次亜塩素酸と反応し、核磁気共鳴プロトンシグナルを与えることを確認された。開発したプローブは次亜塩素酸との反応により核磁気共鳴シグナルを与えるだけでなく、蛍光を発することも確認され、このプローブが蛍光-核磁気共鳴Dualモーダルプローブとして機能することを見いだした。また、蛍光をモダリティーとして解析の結果、様々な活性種の中でも次亜塩素酸に対し、高選択的に蛍光シグナルを発することが確認された。実際、組織抽出液中などの夾雑系でも次亜塩素酸添加に依存して蛍光、及び、核磁気共鳴シグナルを検出できた。新しいコンセプトに基づくケミカルプローブの実証、開発に成功したといえる。

Report

(1 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2011 2010 Other

All Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] ChemBio Hybrid Technologies for In Cell and In Vivo Chemistry2011

    • Author(s)
      Shinsuke Sando
    • Organizer
      Third International Symposium for Young Organic Chemists (3rd ISYOC)
    • Place of Presentation
      Organic Nanomaterials Ccnter (ONC), Tsukuba
    • Year and Date
      2011-03-03
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] NMR/MRI Probes for Monitoring of In Vivo Biochemical Events2011

    • Author(s)
      Shinsuke Sanda
    • Organizer
      International Symposium on Photonic Bioimaging 2011(光イメージング国際シンポウム2011)
    • Place of Presentation
      Hilton Niseco Village, Hokkaido
    • Year and Date
      2011-02-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescent sensors for in situ analysis of biomolecules2010

    • Author(s)
      Shinsuke Sando
    • Organizer
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (PACIFICHEM 2010)
    • Place of Presentation
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2010-12-19
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Turn-On Detection of In Vivo Chemical Events by Synthetic NMR Probes2010

    • Author(s)
      Shinsuke Sando
    • Organizer
      International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry : ISMSC
    • Place of Presentation
      Nara Prefectural New Public Hall, Nara
    • Year and Date
      2010-06-09
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003478/index.html

    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-08-23   Modified: 2016-04-21  

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