2021 Fiscal Year Annual Research Report
高感度イメージングを目指した新規生物発光基質の創製
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20K22724
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
森屋 亮平 (齊藤亮平) 東京薬科大学, 薬学部, 嘱託助教 (20870801)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | 生物発光 / 発光イメージング / ホタルルシフェリン / ルシフェリンアナログ / 近赤外発光 / 高輝度化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題ではホタル発光基質の誘導体による発光反応の高輝度化を目指し、発光基質誘導体の合成及びその発光活性評価を行った。
先行研究として近赤外発光基質が報告及び市販化されていたが、この発光基質に比べ、近赤外発光波長（ca. 680 nm）は維持したまま、発光輝度が２－３倍向上した新規複素環誘導体1を合成した。この新規化合物の構造は、天然のホタル発光基質と先行研究の近赤外発光基質の構造をハイブリッドさせた複素環含有誘導体である。誘導体１と発光酵素ホタルルシフェラーゼとの発光活性を詳細に解析したところ、酵素ルシフェラーゼとの親和性が、先行研究の近赤外発光基質に比べて、１０倍ほど向上していることがわかった。また、この複素環誘導体1の位置置換体となる複素環誘導体２および、誘導体ー2とは異なる複素環を導入した誘導体３も合成した。誘導体２は誘導体１に比べて55 nmほど短波長化し（ca. 625 nm）、先行研究の近赤外発光基質に比べて、発光輝度が２倍ほど向上した。誘導体３は微弱な発光輝度しか得られず、誘導体1ー2に比べると発光活性はほとんど得られなかった。このように複素環含有基質のわずかな違いが酵素反応に大きな影響を与える非常に面白い構造活性相関を得られた。これらの誘導体は新規化合物であり、先行研究の発光基質よりも発光輝度も高いことから、特許出願を行い、国内での学会発表も行った。特に、誘導体１は動物実験での有用性が示せており、がんや感染症分野のモデル動物を使った共同研究を進めており、これらの結果は現在論文投稿するための準備を進めている。
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Research Products
(3 results)
