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2009 Fiscal Year Annual Research Report

癌特有の微小環境に応答する蛍光性小分子プローブの開発

Research Project

Project/Area Number 21710232
Research InstitutionThe University of Tokushima

Principal Investigator

中田 栄司  The University of Tokushima, 徳島大学・大学院・ソシオテクノサイエン研究部, 助教 (70467827)

Keywords蛍光イメージング / 蛍光プローブ / 蛍光強度変化 / 蛍光波長変化 / 癌低酸素環境 / 癌低pH環境 / 細胞内pHプローブ
Research Abstract

癌に特徴的な微小環境(低酸素環境)を感受して蛍光がOFF状態からON状態へと切り替わり、癌部位を高選択的に可視化する蛍光性小分子プローブの開発をおこなった。SNARFというpH感受性の蛍光色素を基本骨格とし、誘導体化することで、癌の低酸素環境でおこる選択的な還元により蛍光のスイッチが入り、プローブ周囲のpH(癌に特徴的な低pH環境)を検出できるようなSNARF誘導体の創製に成功した。このプローブを用いることで、実際に低酸素環境下にある還元酵素の選択的な検出に成功し、低酸素環境下で培養した細胞のイメージングにも成功した。また、その開発過程において種々のSNARF誘導体を作成することで、その蛍光特性を自在にコントロールすることができる戦略を獲得することに成功した。実際にその戦略を用いることで、これまでのSNARF誘導体では困難であった細胞内に取り込まれて初めて蛍光がON状態となる細胞内pHプローブの開発に成功し、薬剤添加に伴う細胞内pH変化の定量的な計測にも成功している。本誘導体は、未反応の誘導体の洗浄による除去が困難であるin vivoでの利用が期待されることから、今後その方向性での利用について検討をおこなっていく。また、本戦略のメカニズムの解明にも努め、その作用機序について明らかとした。その結果、本戦略は極めて一般性が高く合理的なデザインが可能なため、様々な外部刺激に応答して蛍光のスイッチがON状態へと切り替わる蛍光性小分子プローブの設計が可能であることが示唆された。今後、生物学的に有用な検出対象の高選択的な検出を目指し展開していく。

  • Research Products

    (14 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A newly designed cell-permeable SNARF derivative as an effective intra cellular pH indicator2010

    • Author(s)
      Eiji Nakata, et. al.
    • Journal Title

      Chemical Communications (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of a bioreductively-activated fluorescent pH probe for tumor hypoxia imaging2009

    • Author(s)
      Eiji Nakata, et. al.
    • Journal Title

      Bioorganic Medicinal Chemistry 17

      Pages: 6952-6958

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞内pH計測により適合した新規SNARF誘導体の設計2010

    • Author(s)
      中田栄司, 他
    • Organizer
      第12生命化学研究会
    • Place of Presentation
      福井県芦原温泉清風荘
    • Year and Date
      20100108-20100109
  • [Presentation] 細胞内pHの計測に適した改良型SNARFの設計とその評価2010

    • Author(s)
      行待芳浩, 中田栄司, 他
    • Organizer
      日本薬学会第130年会
    • Place of Presentation
      岡山県桃太郎アリーナ
    • Year and Date
      2010-03-29
  • [Presentation] 細胞内pH計測に適した新規SNARF誘導体の設計とその機能評価2010

    • Author(s)
      中田栄司, 他
    • Organizer
      日本化学会第90春季年会
    • Place of Presentation
      近畿大学 本部キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-26
  • [Presentation] Bioreductively-Activated Fluorescent pH Probe for Tumor Hypoxia Imaging2009

    • Author(s)
      中田栄司, 他
    • Organizer
      第7回がンレとハイポキシア研究会
    • Place of Presentation
      京都大学吉田キャンパス本部構内百周年時計台記念館
    • Year and Date
      20091205-20091206
  • [Presentation] Design of a Bioreductively-Activated Fluorescent pH Probe for Tumor Hypoxia Imaging2009

    • Author(s)
      Eiji Nakata, et. al
    • Organizer
      2nd Switzerland-Japan Biomolecular Chemistry Symposium 2009
    • Place of Presentation
      東京大学駒場リサーチキャンパス・コンベンションホール
    • Year and Date
      20090911-20090912
  • [Presentation] 合理的にデザインされた蛍光プローブの開発2009

    • Author(s)
      中田栄司, 他
    • Organizer
      分子化学研究会
    • Place of Presentation
      大阪府箕面市みのお山荘
    • Year and Date
      2009-10-17
  • [Presentation] 効果的な細胞内pHの計測を目指した改良型SNARFの設計とその評価2009

    • Author(s)
      行待芳浩, 他
    • Organizer
      第24回生体機能関化学若手フオーラム
    • Place of Presentation
      九州大学医系キャンパス・百年記念講堂
    • Year and Date
      2009-09-16
  • [Presentation] がん低酸素環境を標的とした蛍光性pHプローブの開発2009

    • Author(s)
      中田栄司, 他
    • Organizer
      第24回生体機能関連学シンポジクム第12回バイオテクノロジーシンポジクム
    • Place of Presentation
      九州大学医系キャンパス・百年記念講堂
    • Year and Date
      2009-09-15
  • [Presentation] 細胞内pHの計測を志向した改良型SNARFの設計とその評価2009

    • Author(s)
      行待芳浩, 他
    • Organizer
      第24回生体機能関連学シンポジクム第12回バイオテクノロジーシンポジクム
    • Place of Presentation
      九州大学医系キャンパス・百年記念講堂
    • Year and Date
      2009-09-15
  • [Presentation] 癌低酸素環塊で選択的に機能する蛍光性pHプローブの開発2009

    • Author(s)
      中田栄司, 他
    • Organizer
      生体機能関蓮岩手の会サマースクール2009
    • Place of Presentation
      関西セミナーハウス
    • Year and Date
      2009-07-13
  • [Remarks]

    • URL

      http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/156736/profile-ja.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 蛍光プローブ2010

    • Inventor(s)
      中田栄司, 堀均, 宇都義浩
    • Industrial Property Rights Holder
      徳島大学
    • Industrial Property Number
      特許、特願2010-27884
    • Filing Date
      2010-02-10

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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