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2014 Fiscal Year Annual Research Report

がん選択的な可視化と光線力学的療法の両機能を有する新規医療分子の創製

Research Project

Project/Area Number 12J03754
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

宇野 真之介  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords蛍光プローブ / 超解像イメージング
Outline of Annual Research Achievements

activatableプローブは観測対象との反応等により蛍光特性や光増感能を変化させることにより、がんイメージングや光線力学的療法において高いがん選択性を示すことが期待される。昨年度までに、activatableプローブの基盤骨格としてローダミン類の分子内スピロ環化平衡に着目し、化学構造と平衡定数や閉環反応速度の関係をレーザー分光学の手法を用いて精査してきた。検討過程において合成・評価を行ったローダミン誘導体群のうち、HMSiRが中性条件下において同時に全体の約1%程度が蛍光状態で存在し、それぞれの分子は約100ミリ秒間蛍光を発した後に再び閉環体構造に戻るという自発的明滅特性を有していることが明らかとなった。さらに、この自発的明滅特性を示すHMSiRが一分子計測に基づく超解像イメージング法であるSLMに適していることを示してきた。本年度はHMSiRのSLMにおける有用性を検証した。HMSiRは一般的な蛍光色素を用いる場合に必要な高濃度のチオールの添加や高強度のレーザー照射を必要としないため、温和な生理的条件下で生細胞のSLM可能であると考えた。実際に、Vero生細胞中の微小管をHMSiRでラベル化してSLMを行った結果、添加物等を加えること無く細胞内部で蛍光の明滅が観測され、超解像画像の取得に成功した。また、従来法に比べて10分の1以下のレーザー強度での測定が可能であり、細胞への光毒性や蛍光色素の褪色が低減される。実際に、30秒間の測定を10分間隔で7回繰り返し測定し、1時間に渡る微小管のタイムラプスSLMに初めて成功した。また、レーザー強度が弱く一般的な蛍光色素では測定が困難だったスピニングディスク共焦点レーザー顕微鏡の使用も可能とし、ガラス面から離れた細胞深部に位置する核膜孔のSLMに成功した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (14 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 自発的に明滅する蛍光色素の開発と超 解像顕微鏡への応用2015

    • Author(s)
      宇野真之介,神谷真子,浦野泰照
    • Journal Title

      生物物理

      Volume: 55 Pages: 031-033

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A spontaneously blinking fluorophore based on intramolecular spirocyclization for live-cell super-resolution imaging2014

    • Author(s)
      Shin-nosuke Uno, Mako Kamiya, Toshitada Yoshihara, Ko Sugawara, Kohki Okabe, Mehmet C. Tarhan, Hiroyuki Fujita, Takashi Funatsu, Yasushi Okada, Seiji Tobita, Yasuteru Urano
    • Journal Title

      Nature Chemistry

      Volume: 6 Pages: 681-689

    • DOI

      10.1038/nchem.2002

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 超解像イメージングを実現する蛍光プ ローブ2014

    • Author(s)
      宇野真之介,神谷真子,浦野泰照
    • Journal Title

      光化学

      Volume: 45 Pages: 130-136

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A spontaneously blinking fluorophore based on intramolecular spirocyclization for live-cell super-resolution imaging2015

    • Author(s)
      Mako KAMIYA, Shin-nosuke UNO, Yasuteru URANO
    • Organizer
      Multi-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activities (MDFLI)
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2015-01-26 – 2015-01-28
  • [Presentation] A spontaneously blinking fluorophore based on intramolecular spirocyclization for live-cell super-resolution imaging2014

    • Author(s)
      Shin-nosuke Uno, Mako Kamiya, Toshitada Yoshihara, Ko Sugawara, Kohki Okabe, Mehmet C. Tarhan, Hiroyuki Fujita, Takashi Funatsu, Yasushi Okada, Seiji Tobita, Yasuteru Urano
    • Organizer
      3rd Annual conference of the International Chemical Biology Society (ICBS 2014)
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2014-11-18
  • [Presentation] Live-cell super-resolution imaging with spontaneously blinking fluorophores2014

    • Author(s)
      Shin-nosuke Uno, Mako Kamiya, Toshitada Yoshihara, Ko Sugawara, Kohki Okabe, Mehmet C. Tarhan, Hiroyuki Fujita, Takashi Funatsu, Yasushi Okada, Seiji Tobita, Yasuteru Urano
    • Organizer
      Chem-Bio Informatics Society (CBI) Annual Meeting 2014
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都、江戸川区)
    • Year and Date
      2014-10-29
  • [Presentation] Development of Spontaneously blinking fluorophores based on intramolecular spirocyclization for super-resolution imaging2014

    • Author(s)
      Shin-nosuke Uno, Mako Kamiya, Toshitada Yoshihara, Ko Sugawara, Kohki Okabe, Mehmet C. Tarhan, Hiroyuki Fujita, Takashi Funatsu, Yasushi Okada, Seiji Tobita, Yasuteru Urano
    • Organizer
      XXVth IUPAC Symposium on Photochemistry
    • Place of Presentation
      Bordeaux (France)
    • Year and Date
      2014-07-16
  • [Presentation] 自発的ブリンキング特性を最適化した超解像蛍光イメージングプローブの開発2014

    • Author(s)
      宇野真之介,神谷真子,吉原利忠,菅原皓,岡部弘基,Mehmet C. Tarhan, 藤田博之,船津高志,岡田康志,飛田成史,浦野泰照
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会 第9 回年会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府、豊中市)
    • Year and Date
      2014-06-13
  • [Presentation] 自発的ブリンキング機能を有する超解像イメージングプローブの開発2014

    • Author(s)
      宇野真之介,神谷真子,吉原利忠,飛田成史,M. C. Tarhan,藤田博之, 浦野泰照
    • Organizer
      日本顕微鏡学会 第70 回記念学術講演会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県、千葉市)
    • Year and Date
      2014-05-12
    • Invited
  • [Presentation] 自発的ブリンキン グ機能を有する蛍光プローブによるライブセル超解像蛍光イメージング2014

    • Author(s)
      宇野真之介,神谷真子,吉原利忠,菅原皓,岡部弘基,Mehmet C. Tarhan, 藤田博之,船津高志,岡田康志,飛田成史,浦野泰照
    • Organizer
      第14 回東京大学生命科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都、文京区)
    • Year and Date
      2014-04-26
  • [Book] 生体イメ ージング研究 Update2014

    • Author(s)
      浦野泰照,宇野真之介,神谷真子
    • Total Pages
      157(29-39)
    • Publisher
      南山堂
  • [Remarks] 東京大学医学系研究科 広報・プレスリリース最新情報(2014年(平成26年))

    • URL

      http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/press.html#20140722

  • [Remarks] 東京大学薬学系研究科 ニュース

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/news.html?key=1407213194

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 超解像蛍光イメージング用プローブ2015

    • Inventor(s)
      浦野泰照、神谷真子、両角明彦、宇野真之介、梅澤啓太郎
    • Industrial Property Rights Holder
      浦野泰照、神谷真子、両角明彦、宇野真之介、梅澤啓太郎
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2015-37519
    • Filing Date
      2015-02-27

URL: 

Published: 2016-06-01  

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