2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of cell membrane-permeable photolabile protecting group and its application to multifunctional Bhc-caged compounds
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15K16568
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
鈴木 商信 東邦大学, 理学部, 博士研究員 (30532105)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ケージド化合物 / 細胞膜透過性ペプチド / ケミカルバイオロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、光分解性保護基であるBhc基の８位に修飾を加え、そこに細胞膜透過性ペプチドを導入することにより、細胞外に投与するだけでケージド化合物を安定して細胞内に導入する方法を確立することである。今年度は、新たにBhc基の８位の末端にチオールを導入したケージドフルオレセインを開発し、末端にシステインを持つ細胞膜透過性ペプチド（Cys-Arg8）をジスルフィドで結合させた。得られた化合物を細胞外に導入し、細胞を洗浄後、紫外光を照射した。蛍光顕微鏡を用いてフルオレセインの蛍光強度を観察した結果、紫外光照射領域でのフルオレセイン強度が増加した。また、Bhc基自体の分布をBhc基の水色蛍光を元に調べた結果、細胞内にBhc基が存在することも確認した。これは、前年度に合成した末端にアルキンを持つケージドフルオレセインにHuisgen環化反応でArg8ペプチドを導入した化合物の結果と一致するものである。また、細胞膜透過性ペプチド導入前の化合物、すなわち末端にアルキンを持つケージドフルオレセインは、紫外光依存的な細胞の蛍光染色ができなかった。この化合物に関しBhc基の分布を調べた結果、化合物は凝集塊となり細胞表面に付着する形で存在しており、水溶性が低すぎるためケージド化合物として機能してないものと考えられた。以上の結果から、Bhc-ケージドフルオレセインに細胞膜透過性ペプチド導入することで、水溶性の向上と細胞膜透過性の付与を同時に達成しているものと推定された。
本研究の結果は、光分解性保護基に細胞膜透過性ペプチドを付加することにより、例え水溶性が低く実験に用いることが出来ないようなケージド化合物であったとしても、水溶性を向上させつつ細胞内にケージド化合物を安定して導入できるようになることを強く示唆しており、細胞内で用いるケージド化合物の応用範囲を格段に広げることが期待されるものである。
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