2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of imaging probes and caged compounds for oxygen biology researches
| Project Area | Oxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life |
|---|
| Project/Area Number |
26111012
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
浦野 泰照 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (20292956)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飛田 成史 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (30164007)
中川 秀彦 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (80281674)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
|
| Keywords | 蛍光プローブ / リン光プローブ / ケージド化合物 / 活性硫黄化合物 / 酸素プローブ / イリジウム錯体 / グルタチオン / in vivoイメージング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
浦野は、昨年度までの研究で開発した、グルタチオン、ハイドロパースルフィドをそれぞれ特異的かつリアルタイムに検出・濃度定量可能なFRET型蛍光プローブの設計法に基づき、一般に波長分解能が低いin vivo蛍光イメージャーでの使用か可能な、より明るくStokesシフトの大きなプローブを開発した。その結果、モデルマウス体内のがん細胞が各種薬物適用によってどのようなグルタチオン濃度変動が惹起されるかを、リアルタイムに蛍光可視化することに成功した。
飛田は、イリジウム錯体BTPDM1を発光プローブとして、共焦点りん光寿命イメージング顕微鏡(PLIM)システムを用いて、マウスの腎臓、肝臓など生きた組織の酸素化状態を高分解能でイメージングする装置を開発することができた。脂溶性イリジウム錯体BTPDM1をマウスの尾静脈から投与し、肝臓表面のPLIM画像を測定した。肝小葉を描出することができ、門脈から中心静脈に向かう酸素濃度勾配をin vivoで画像化することに成功した。また、アンモニアなような薬剤を投与すると、解毒回路が働いて肝細胞が一時的に低酸素状態に陥ることを見出した。
中川は、酸素及び関連シグナル因子を光によって人為的制御するための化合物について開発研究を行った。生体内の酸素分圧を局所的に制御する目的で、グルタチオンを最終酸化剤として光制御の元に触媒的に酸素を消去する薬剤を開発した。デティらにより開発された光酸化剤を改良し、セレノローダミン構造を有する光触媒がグルタチオン共存下に、位置時間特異的に培養細胞中の酸素濃度を低下させることを示した。また、芳香族求核置換反応を利用して、生体内酸素環境に関連する因子であるシステインパースルフィドを選択性高く検出する蛍光プローブを開発した。さらに、独自に開発した一酸化窒素のケージド化合物について詳細な反応メカニズムを明らかにした。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
