2019 Fiscal Year Annual Research Report
Fluorescence Detection of Saccharide Based on a Complexation between Aggregate Emission Dye and Lectin
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17K05849
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| Research Institution | Kurume National College of Technology |
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Principal Investigator |
石井 努 久留米工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (60346856)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 会合 / 発光 / ドナー・アクセプター / 糖質 / レクチン / 生体検出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の知見より、糖質蛍光検出においてレクチンとの複合体形成とその後の可逆的解離の制御が重要であることが示された。つまり、母体色素の疎水性を低下することで、レクチンとの複合体形成での会合発光からモノマー消光への移行が促進すると考えた。疎水性低下により会合体形成を抑制することで、レクチン複合体形成時に顕著な消光を発現する戦略である。そこで、ドナー性アミン部位のベンゼン環を取り除いた新規色素を設計・合成し、糖質蛍光検出について検討した。
まず、マンノース部位を有するドナー・アクセプター色素に対し、ドナー性アミン部位のフェニル基をメチル基に置換した新規色素を合成した。本色素は、疎水性低下に起因して会合発光特性の低下を示したが、検出可能な発光特性を維持できていた。次に、発光性の本会合体に対し、Con A 添加を添加してところ発光強度の大きな低下が認められた。本強度低下はこれまでに合成した色素と比較して１桁以上大きな値を示した。マンノース部位と Con A との複合体形成により、母体色素部位がモノマー状態で消光した結果である。最後に、マンノース単量体の添加により Con A との複合体を解離することで、蛍光強度の回復が認められた。以上の結果より、立体的に小さなドナー部位に起因した会合体形成能力の低下により、Con A 及びマンノース単量体の一連の添加過程において、会合体からモノマーへの解離を経て会合体を再形成する系の構築に成功した。その結果、大きな発光変化による糖質蛍光検出の可能性を見出すことができた。本系は母体色素固有の発光特性が低いという短所を有しているが、今後高い発光特性を有する母体色素の開発により、糖質蛍光検出が大きく前進できると確信する。
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