2022 Fiscal Year Annual Research Report
複数の細胞内小分子を同時に解析可能なラマンタグの開発
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20K15418
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
江越 脩祐 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (60755932)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ラマンイメージング / 安定同位体 / アルキン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
顕微鏡の著しい進歩により，化合物やタンパク質をそれぞれ単一で解析することだけではなく，細胞内のタンパク質同士の相互作用やタンパク質と化合物の相互作用をリアルタイムで解析することが可能になった．この解析研究で得られた知見は，薬剤開発や作用機序解明研究など幅広い分野の研究にフィードバックされ，応用研究を通して一般社会へ還元されている．しかし，小分子と小分子の相互作用，特に類似した小分子同士で制御されるそれぞれの細胞内動態を同時に観察できた例は非常に少ない．これは，生細胞内の小分子を観察するために開発された既存のタグが、複数の小分子を同時に観察するには不向きであるという理由が大きい．この問題を解決するため，複数の細胞内小分子を同時に観察できるラマンタグの開発を行った．
本研究では安定同位体元素に着目して，アルキン（C≡C－H）のラマンシグナルから低波数側に135cm-1シフトした重水素化アルキン（C≡C－D）を開発した．重水素化アルキンはアルキンと分子量が１しか変わらないため、これら二種のアルキンをラマンタグとして用いることで、分子量がほとんど変わらず構造も非常に類似している2種の脂肪酸（ステアリン酸, M.W. 284; オレイン酸, M.W. 282）の異なる細胞内動態を同時に観察することができた．また，本研究を通してアルキン以外にも重水素化することで生細胞内でも選択的に検出することができるアルケンなどの官能基を見出した．今後はこれらの安定同位体標識したアルキンやアルケンを含む様々な官能基をラマンタグとして用いることで，より多くの細胞内小分子の同時観察を行う．
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