| Project/Area Number |
22K20539
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
0501:Physical chemistry, functional solid state chemistry, organic chemistry, polymers, organic materials, biomolecular chemistry, and related fields
|
|---|
| Research Institution | University of Miyazaki |
|---|
Principal Investigator |
Kiyama Masahiro 宮崎大学, 研究・産学地域連携推進機構, 研究員 (10968514)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-08-31 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
|
|---|
| Keywords | 生物発光 / プローブ / イメージング / 近赤外発光 / プロテアーゼ / 発光プローブ / 近赤外 / ホタル / ウィルス |
|---|
| Outline of Research at the Start |
申請者の研究グループでは、ホタル型高感度近赤外生物発光反応システムAkaBLI（人工基質Akalumineと人工酵素Akalucで構成)を開発した。AkaBLIは、動物個体深部において極少数の細胞を高感度に可視化することが可能である。本研究ではこの発光システムを技術基盤とし、特定の生理活性物質の存在により発光活性が変化するプローブの開発を行う。これにより、個体深部におけるより詳細な生体内イベントの観察が可能であると期待している。
|
| Outline of Final Research Achievements |
We have developed a 3CL turn-on AkaLumine probe designed for detecting the SARS-CoV-2 main protease (3CL). This probe consists of a 3CL recognition peptide conjugated with AkaLumine, a luminescent substrate in the near-infrared bioluminescence system AkaBLI. In vitro analysis demonstrated a 20-fold increase in luminescence intensity when exposed to 3CL protease, confirming its high specificity and sensitivity. However, in vivo administration of the probe to AkaLuc-expressing mice in the absence of 3CL protease resulted in an unexpected 20% increase in luminescence compared to control conditions with AkaLumine alone. This unintended luminescence is hypothesized to result from the hydrolysis of the probe by serine proteases in the blood, leading to the premature release of AkaLumine.
Our current research is focused on enhancing the stability of the probe to prevent its hydrolysis by serine proteases in vivo.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
AkaBLIはAkalucの局在、増殖過程、遺伝子発現動態を観察できる。さらに複雑な生命現象を観察するため、特定の生体分子に呼応して発光活性を変化させるプローブの開発が必要である。今回の研究では、AkaLumineに生体分子に呼応するペプチドを新しい修飾法で修飾したプローブを合成することができた。AkaLumine以外にも発光波長の異なる人工発光基質に適応可能であり、多色で観察できる技術となり得る。一方、ペプチドのアミド結合様の易生分解性構造を有していると、in vivoでは容易に分解されうるため、その回避方法の検討が必要であることも判明した。
|
