Development of imaging probes and caged compounds for oxygen biology researches

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Oxygen biology: a new criterion for integrated understanding of life
• Project/Area Number: 26111012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Urano Yasuteru 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 Final Research Achievements

Urano developed novel hROS bioluminescence probes, hydrogen peroxide fluorogenic probes, and reversible fluorescent probes capable of detecting sulfane sulfurs, glutathione, and hydropersulfides with high selectivity, and succeeded to apply these probes to living cells and in vivo animals. Tobita developed iridium complexes for detecting oxygen concentration in cells based on their phosphorescence lifetime, and succeeded to monitor oxygen concentration in kidney and liver of living mice. Nakagawa developed photo-releasable H2S and NO compounds and probes capable of light-dependent oxygen depletion. We underwent various collaborative works among researchers in and out of this Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas, and obtained various new results and knowledge about oxygen biology.

Free Research Field

ケミカルバイオロジー

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題で達成した、各種酸化ストレス、イオウストレス関連分子のリアルタイムイメージング・定量プローブと光応答性放出制御分子、及び酸素濃度のin vivoリアルタイム測定プローブと燐光寿命を活用したイメージング技法は、生命現象の基本である酸素が関与するあらゆる生物学研究、医学研究に、従来不可能であった全く新たなアプローチによる高度な研究を可能とさせる技術として極めて大きな貢献をすることは間違いない。今後もリクエストがあれば、国内外の研究者との共同研究を鋭意行っていく予定である。