2018 Fiscal Year Research-status Report
発光性細胞株アレイを用いた高速PM2.5評価系の構築（国際共同研究強化）
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15KK0029
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
金 誠培 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (60470043)
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| Project Period (FY) |
2016 – 2019
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| Keywords | 発光 / イメージング / 可視化 / リガンド / 化学物質 / 生体影響 / リガンド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は、前年度から進めてきた共同研究プロジェクトの具体的な成果が多く出た1年であった。「化学物質の生理活性評価」である全体課題に資する以下の3つのサブ課題研究を遂行した。
サブ目標(1)の研究では、Through-Bond Energy Transfer (TBET)の原理に基づいて、Cy5蛍光色素と発光基質を共有結合で繋げた新規発光分子を合成した（ChemBioChem，2019,20-8,p1-3,201)。また、発光基質に各種蛍光色素を繋げた新規発光基質を合成し、各種発光酵素に選択的に発光する特色があることを見出した（Bioconjugate Chem,29，pp.A-J,2018)。その理由は、基質の官能基が立体障害を引き起こした結果だと考察される。
サブ目標(2)の研究として、免疫毒性の化学物質に応答するin vitro発光プローブを開発した(Anal Sci,2019,35,71-78)。またレチノイン酸系列の催奇形性化学物質に応答する発光プローブも開発できた(ACS Comb Sci,2019,in press)。他にも一分子内に発光エネルギーが蛍光に移る現象(BRET)を用いた分子プローブの開発にも成功した(Anal Chem 2019,revision)。
サブ目標（3）の研究として、青色から近赤外線領域(NIR)へのエネルギー移動(BRET)する発光プローブを開発し、このプローブを用いて組織透過性の優れた生体イメージングができた(Theranostics,2019,9(9),2646)。このような技術を基に女性ホルモンやホルモン様化学物質の活性を評価する新規一分子型型発光プローブを開発できた。
これからの研究成果は、小分子化合物を対象にそれより想定される様々な生理活性（毒性、催奇形性）をより高速かつ高感度で定量可視化する発光プラットフォームが形成できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究年度は、様々な個別研究課題を成功的に終了する1年であった。1年に渡り、国際著名誌に5件の研究論文を既に発表しており、別途2報の論文がRevision中である。それ以外にも4件の特許出願・取得があった。1報の総説と国際学会での研究発表などがあった。これらの研究成果は、基礎発光材料の開発から発光プローブの設計・開発、動物実験に至るまで多様な個別課題に至っており、本研究の全体課題である「化学物質の生理活性評価」のための重要な進歩であった。
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| Strategy for Future Research Activity |
一部研究課題がまだ終了していないため、本研究の最終年度を当初予定より１年延長しており、事実上多くの個別研究課題は既に終了に至っている。研究予算は全て実行しており、2019年度中に使用する予算残額はない状況である。今後の研究計画としては、これまでの未終了課題を完了しつつ、本共同研究の終了後でも継続してスタンフォード大学側と有効な国際協力関係を維持していくための枠組み構築を目標とする。例えば、今後、継続した協力関係を維持するために、未来志向的な国際共同研究契約の締結などを視野に入れて検討する。
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[Journal Article] Highly bright and stable NIR-BRET with blue-shifted coelenterazine derivatives for deep-tissue imaging of molecular events in vivo2019
Author(s)
Ryo Nishihara, Ramasamy Paulmurugan, Takahiro Nakajima, Eiji Yamamoto, Arutselvan Natarajan, Rayhaneh Afjei, Yuki Hiruta, Naoko Iwasawa, Shigeru Nishiyama, Daniel Citterio, Moritoshi Sato, Sung Bae Kim and Koji Suzuki
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Journal Title
Theranostics
Volume: 9(9)
Pages: 2646-2661
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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