2017 Fiscal Year Annual Research Report
バイオ分析・医薬品開発への応用を指向した新規チオフラビンＴ誘導体の創製
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16J11775
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
片岡 由佳 群馬大学, 大学院理工学府, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | チオフラビンT / 誘導体 / 蛍光プローブ / 核酸 / グアニン四重鎖構造 / 遺伝子発現制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チオフラビンT(ThT)はアミロイドタンパク質の蛍光イメージングなどに長年使用されてきたが、蛍光強度に起因する化学構造近傍のN3位はほとんど着目されていなかった。本研究ではN3位置換ThT誘導体の新規創製に取り組んでいる。まず、遺伝子発現制御薬の開発として、ThTのN3位へのアミノ基の影響を調べるために、アミノエチル基を導入した誘導体のアミノ基と同位置に第二級アミンを有する誘導体を新たに創製し、グアニン四重鎖(G4)に対する特性評価を行った。結果、アミノ基を第二級アミンに置き換えることで高いG4選択性を保持したまま蛍光強度を高め得ることが分かり、今後のThT誘導体の設計指針を立てることが出来た。
次に、蛍光プローブの開発として、今年度は長いエチレンオキシドリンカーを介してホルモンの一種であるヒドロコルチゾン誘導体を導入したThT誘導体を合成し、まずヒドロコルチゾンに結合する抗コルチゾール抗体を用いて特性評価を行った。また、ヒドロコルチゾンを用いた結合阻害アッセイを行った。結果、標的の濃度に応じて蛍光強度が変化し、その蛍光滴定曲線は両者とも1サイト結合モデルに合致することが分かった。従って、標的タンパク質である抗体だけではなく、リガンド分子の濃度を定量できることを実証した。続いて、本来の標的である細胞内におけるグルココルチコイドレセプターが染色可能であるか調べるために、乳がん由来細胞であるMCF-7細胞を固定化し、蛍光染色を行った。結果、遊離のグルココルチコイドレセプターが局在する細胞質において顕著な蛍光強度の増大が確認された。従って、in vitroだけではなく、in vivoでも標的タンパク質が染色可能であることが示唆された。以上のことから、当該コンセプトにおける標的指向性の拡張によって検出試薬や病理診断へ応用の可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の目的の通り、遺伝子発現制御薬および蛍光プローブの開発として昨年度得た設計指針をもとにThT誘導体を新たに合成し、分光学的手法によりそれらの機能評価を行うことができたこと、さらに蛍光プローブの開発においては、in vivoにおいてThT誘導体の機能を評価することができたことなどが理由として挙げられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
蛍光プローブの開発では、今年度の機能評価にもとづいて引き続きin vivoにおけるThT誘導体の機能評価を行う。また、遺伝子発現制御薬の開発では、改良型ThT誘導体をさらに設計・合成し、分光学的手法を用いた機能評価を行う。さらに、今年度合成した誘導体とあわせてG4構造誘起能の評価やin vitroにおける有効性の検証などを行い、最後に有効性が示唆された化合物についてin vivoにおける発現制御の検証を行う予定である。
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