2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11794026
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
長野 哲雄 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (20111552)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 典招 第一化学薬品, 素材技術研究所, 所長
平田 恭信 東京大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (70167609)
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| Keywords | プローブ / 画像化 / MRI / 亜鉛イオン / 神経伝達 / 緩和時間 / 受精 |
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| Research Abstract |
21世紀の生命科学は生体をそのままの状態で機能解析する方向に向かうと考えられる。その観点に立つと、MRIによる画像化は生命科学研究の最も重要なツールの一つであると言える。本研究は各種生理活性物質を画像化する新規MRI画像化プローブの開発を目的として行われているものである。MRIは原理的に核磁気共鳴や電子スピン共鳴を利用した断層撮影法である。現在、臨床診断に利用されているMRI装置は体内の水や脂肪その他の成分に含まれている水素原子核に対するNMR現象を利用したもので、その画像は主に体内の水と脂肪の分布をあらわしている。その精度は機器の進歩とともに益々確かなものとなっているが、生理活性物質をMRIを用いて特異的に画像化できるようになれば、病態の診断あるいは病変部の特定に格段の進歩をもたらす事は疑いない。
現在までに本研究グループにより開発されたバイオイメージングプローブとしてNO蛍光プローブDAF、活性酸素蛍光プローブDPAX、亜鉛イオン蛍光プローブZnAFがある。亜鉛イオンはカーボニックアンヒドラーゼあるいはスーパーオキシド不均化酵素など種々の酵素の活性部位に存在する。また亜鉛フィンガーなどは転写因子として重要な生理機能を担っている。しかしながら近年では、神経伝達、記憶や学習あるいは受精などの生命現象において高次の機能を有することが発表されはじめている。今年度の本研究において亜鉛イオンに特異的なキレーターを分子内に有するGd錯体の開発に成功した。この錯体は亜鉛イオンの存在下で濃度依存的に緩和時間が変化する。このことはMRIへの応用が可能であることを示している。次年度はこのプローブをより最適化し、実用的なプローブにするとともに生体への応用も目指す。また同時に亜鉛以外の生理活性種特異的MRIプローブの開発も検討する。
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[Publications] Tomoya Hirano: "Novel Zinc Fluorescent Probes Excitable with Visible Light for Biological Applications"Angewandte Chemie, Int.Ed.. 39. 1052-1054 (2000)
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[Publications] Mitsunori Koresawa: "Development of Time-resolved Fluorometric Detection System Using Diffusion-enhanced Energy Transfer"Analytical Chemistry. 72. 4904-4907 (2000)
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[Publications] Yasutomo Kawanishi,: "Design and Synthesis of Intramolecular Resonance Energy Transfer Probes for Use in Aqueous Solution"Angewandte Chemie, Int.Ed.. 39. 3438-3440 (2000)
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[Publications] Tomoya Hirano: "Highly Zinc-Selective Fluorescent Sensor Molecules Suitable for Biological Applications"J.Am.Chem.Soc.. 122. 12399-12400 (2000)
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[Publications] Noriyuki Suzuki: "First Synthetic NO-heme-thiolate Complex Relevant to Nitric Oxide Synthase and Cytochrome P450nor"J.Am.Chem.Soc.. 122. 12059-12062 (2000)
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[Publications] Ken-ichi Setsukinai: "Fluorescence Switching by O-dearylation of 7-Aryloxycoumarines.-Development of Novel Fluorescence Probes to Detect Reactive Oxygen Species with High Selectivity-"J.Chem.Soc., Perkin Transaction 2. 2453-2457 (2000)
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[Publications] Yoshinori Itoh: "Determination and Bioimaging Method for Nitric Oxide in Biological Specimens by Diaminofluorescein Fluorometry"Analytical Biochemistry. 287. 203-209 (2000)
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[Publications] Hideo Takakusa: "Intramolecular Fluorescence Resonance Energy Transfer System with Coumarin Donor Induced in β-Cyclodextrin"Analytical Chemistry. (in press).
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[Publications] Hirotatsu Kojima: "Visualization of Oxygen Concentration-dependent Production of Nitric Oxide in Rat Hippocampal Slices during Aglycemia"J.Neurochem.. (in press).
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[Publications] Takanari Inoue: "Small Molecule-based Laser Inactivation of Inositol 1,4,5-Triphoaphate Receptor"Chemistry and Biology. (in press).
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[Publications] Hirotatsu Kojima: "Bioimaging of Nitric Oxide with Fluorescent Indicators Based on Rhodamine Chromophore"Analytical Chemistry. (in press).
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[Publications] Kumi Tanaka: "Rational Design of Fluorescein-based Fluorescence Probes.-Mechanism-based Design of a Maximum Fluorescence Probe for Singlet Oxygen-"J.Am.Chem.Soc.. (in press).
