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2005 Fiscal Year Annual Research Report

過酸化水素の生体内ダイナミック解析を目的とした蛍光プローブの戦略的開発

Research Project

Project/Area Number 15390012
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

前田 初男  大阪大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (00229311)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平田 收正  大阪大学, 大学院・薬学研究科, 助教授 (30199062)
伊藤 徳夫  大阪大学, 大学院・薬学研究科, 講師 (60176352)
Keywords蛍光プローブ / スーパーオキサイド / チオール / セレノール / バイオイメージング / フローサイトメトリー / セレノプロテイン
Research Abstract

(I)スーパーオキサイド(O_2^<-・>)蛍光プローブ
昨年度開発したプロトタイプO_2^<-・>プローブ3',7'-bis-(2,4-dinitrobenzenesulfonyl)2',4',5',7'-tetrafluoro-fluorescein(1d)をリード化合物として,確立した設計戦略に基づいて(1)2,4-dinitrobenezenesulfonyl基から2-nitrobenzenesulfonyl基への保護基の変更,(2)2-nitrobenzenesulfonyl基によるビス保護型からモノ保護型への保護様式の変更,(3)2-nitrobenzenesulfonyl基から電子供与性基を導入した2-nitrobenzenesulfonyl基への保護基の変更,という分子設計を経て1dに比べて特異性だけでなく感度も高い実用的なO_2^<-・>蛍光プローブとして3'-(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzenesulfonyl)2',4',5',7'-tetrafluorofluorescein(BESSo)の開発に成功した。BESSoを用いることにより,より明確に好中球がphorbol myristate acetate刺激により細胞外に放出する(O_2^<-・>)を検出することができた。また,BESSoのacetoxymethyl化体(BESSo-AM)を予め細胞にロードすることにより,酪酸刺激によりヒトJurkat T細胞がその細胞内に(O_2^<-・>)を産生することを,フローサイトメトリーだけでなく,蛍光顕微鏡を用いたバイオイメージングにより確認できた。尚,BESSo-AM体は和光純薬工業から近日発売予定である。
(II)チオール蛍光プローブ
開発したチオールプローブ2,4-dinitrobenzenesulfonyl2',7'-dimethylfluorescein(BESThio)を用いたアッセイ系によりcarbonic anhydrase II, human serum albumin, bovine serum albumin等のタンパク質中に存在するフリーのシステイン残基を高感度に定量できることを明らかにした。尚,BESThioも和光純薬工業から近日発売予定である。
(III)セレノール蛍光プローブ
BESThioがpH5.8では,チオール,アミンおよびアルコール類に対して全く応答を示さず,セレノシステイン(SeCys)に対してのみ高特異的かつ高感度に応答を示すセレノールプローブとして機能することを明らかにした。更に,BESThioを用いることにより,変性操作は必要とするが,セレノプロテインであるウシ赤血球由来glutathione peroxidaseとラット肝由来thioredoxin reductaseのSeCys残基数を高感度に再現性よく簡便に決定できた。

  • Research Products

    (4 results)

All 2006 2005

All Journal Article (4 results)

  • [Journal Article] 3'-(2,4-Dintrobenzenesulfonyl)-2',7'-dimethylfluorescein as a Fluorescent Probe for Selenols2006

    • Author(s)
      Hatsuo Maeda
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition 45

      Pages: 1810-1813

  • [Journal Article] 保護/脱保護科学に基づく蛍光プローブの設計開発:過酸化水素,スーパーオキサイド,チオール及びセレノールの可視化計測2006

    • Author(s)
      前田 初男
    • Journal Title

      生物工学会誌 84(in press)

  • [Journal Article] 2,4-Dinitrobenzenesulfonyl Fluoresceins as Fluorescent Alternatives to Ellman's Regent in Thiol-Quantification Enzyme Assay2005

    • Author(s)
      Hatsuo Maeda
    • Journal Title

      Angewandte Chemie International Edition 44

      Pages: 2922-2925

  • [Journal Article] 化学的脱保護反応を発蛍光機構とする蛍光プローブの設計開発2005

    • Author(s)
      前田 初男
    • Journal Title

      和光純薬時報 73

      Pages: 2-4

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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