Development of Induced Fit Off/On Type Fluorescent Probes for the Detection of Disease Related Protein

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05854
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
• Research Institution: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
• Principal Investigator: Kawai Yasushi 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (20240830)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 蛍光プローブ / off/onスイッチング / 蛍光色の変化 / 分子イメージング / タンパク質の構造変化

Outline of Final Research Achievements

It is desired to develop molecules that can detect the process of amyloid fibrillation of proteins. In this research, novel fluorescent probes with diaminopteridine as a fluorophore have been developed. These are “contact/separation” and “conjugation expansion” type probes, and fluorescence intensity and wavelength are changed sensitively depending on environmental changes. We have found novel fluorescent probes whose fluorescent properties change depending on the conformational change or denaturation of the protein, and have succeeded in developing fluorescent probes that can detect the amyloid fibrillation process of proteins.

Free Research Field

生物有機化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

タンパク質のアミロイド線維形成メカニズムの解明は、アミロイドーシスなどの多くの難病の機構解明につながることから、喫緊の課題である。本研究において、ジアミノプテリジンを蛍光団として、接近/乖離型と共役拡張型の蛍光分子を新たに開発した。これらは環境変化により蛍光強度や波長が敏感に変化する新しいタイプの蛍光分子である。そしてタンパク質の構造変化により蛍光特性が変化する分子を見出し、アミロイド線維化の過程が蛍光検出できる分子の開発に成功した。この様な革新的な蛍光分子の開発により、アミロイド線維形成の発症メカニズムの解明に大いに寄与すると考えている。