生きた状態での生理活性種の画像化

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10877387
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 長野 哲雄 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (20111552)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 樋口 恒彦 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (50173159)
• Keywords: 一酸化窒素 / 一重項酸素 / 亜鉛 / バイオイメージング / 蛍光 / プローブ / 虚血 / 内皮細胞

Research Abstract

生命現象を時々刻々変化する生理活性ペプチド、一酸化窒素(NO)等の機能性物質あるいは酵素などの活性との相関で解析することは真の生理作用を知る上から、現在最も求められていることである。本研究では"生きた状態"での生理活性種の機能解析を目的に生体の画像化(バイオイメージング)を目指しているが、その為の生体機能探索分子(蛍光プローブ)となる新規化合物を創製してきた。その結果、昨年度までにNOに対する蛍光プローブDAFおよび一重項酸素に対する蛍光プローブDPAXの開発に成功した。今年度はこの成果をうけ、更に以下の二項目について意義ある成果を得ることができた。
1.新規および改良型生細胞プローブの開発
(1)亜鉛蛍光プローブACF類の開発に成功:亜鉛イオンは生体においては鉄イオンに次いで多量に存在する金属イオンで、近年神経細胞に亜鉛ベシクルが存在するなど、生理機能が注目されている。今年度、亜鉛に対する生細胞蛍光プローブの創製に成功した。
(2)pHおよび光に対する安定性、更には高感度化などの改良を加えた実用的新規NO蛍光プローブの開発に成功した。
2.培養細胞系および生体組織への応用
(1)改良型NO蛍光プローブを用いて、血管内皮培養細胞からNMDA刺激に対応して、生成するNOを画像として捉えることに成功した。
(2)大脳切片組織を用いて虚血モデルを作製し、その際生成したNOを画像化した。これにより大脳虚血状態におけるNOの動態を解析することが可能になった。
以上の結果は、実用上価値ある成果であり、本科研費のプロジェクトが成功したことを示している。

Research Products

• [Publications] Takanari Inoue: "Synthesis and Evaluation of 1-Position-modified Inositol 1,4,5-Trisphosphate Analogs"Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 9. 1697-1702 (1999)
• [Publications] Naoki Umezawa: "Novel Fluorescent Probes for Singlet Oxygen"Angewandte Chemie Int. Ed.. 38. 2899-2901 (1999)
• [Publications] Hirotatsu Kojima: "Fluorescent Indicators for Imaging Nitric Oxide Production"Angewandte Chemie Int. Ed.. 38. 3209-3212 (1999)
• [Publications] Noriyuki Suzuki: "Novel Iron Porphyrin-alkanethiolate Complex with Intramolecular NH...S Hydrogen Bond : Synthesis, Spectroscopy and Reactivity"J. Am. Chem. Soc.. 121. 11571-11572 (1999)
• [Publications] Hirotatsu Kojima: "Fluorescent Indicators for Nitric Oxide Based on Rhodamine Chromophore"Tetrahedron Letters. 41. 69-72 (2000)
• [Publications] Tetsuo Nagano: "Practical Methods for Detection of Nitric Oxide"Luminescence. 14. 283-290 (1999)
• [Publications] 小島宏建: "実験医学"羊土社(分担執筆). 946-950 (1999)
• [Publications] 長野哲雄: "現代化学"東京化学同人(分担執筆). 23-30 (1999)