2019 Fiscal Year Annual Research Report
In-vivo Raman monitoring using molecular chirality as a diagnostic probe
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18K18444
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
加納 英明 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (70334240)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 紀子 京都大学, 複合原子力科学研究所, 寄附研究部門教員 (90199290)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | ラマン / キラリティ / CARS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の体を構成するタンパク質はL-体のアミノ酸から構成されている。しかし近年、加齢に伴いD-体のアミノ酸(D-amino acid;DAA)が体内で出現することが報告され、その増加と蓄積がタンパク質の高次構造や機能に変化をもたらすことで、最終的に各種の加齢性疾患が引き起こされることが分かってきた。そこで本研究では、ラマン分光の技術を高度化することで、生体内の DAAがきっかけとなって生じる各種疾患の初期状態を非破壊・非侵襲にて生体から直接分光検出できる、全く新しい装置の開発を目標とした。
最終年度である本年度は、水晶体の測定を行った。水晶体は3種類の水晶体タンパク質、α-,β-,γ-,クリスタリンの超分子的構築により透明度が実現されることが知られているが、老化など様々な要因によって起こる水晶体タンパク質の構造変化（DAAの形成も含む）は白内障等の疾患としてあらわれ、水晶体の白濁化を引き起こす。そこで、白内障発症前に生じると考えられているタンパク質凝集体を調べるために、CARS(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering)及びTHG(Third Harmonic Generation)を用いて、ヒト水晶体のすり潰しサンプルの測定を行った。その結果、CARSではほぼ一様なタンパク質の分布が得られたのに対して、THGでは空間的に局在した信号を複数箇所発見した。THG信号が観測された空間点の平均スペクトルを解析すると、通常の水晶体と比べて2916 cm-1,719 cm-1等のバンドが顕著に観測されていることがわかった。これらの結果は、白内障に関係するタンパク質凝集体を検出した可能性を示唆している。以上のように、各種の非線形光学効果を用いることで、水晶体の白濁化を引きおこすタンパク質凝集体の検出が可能であることを示唆する結果が得られた。
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Research Products
(4 results)
