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2010 Fiscal Year Annual Research Report

細胞内カリウムイオン蛍光イメージング試薬の開発

Research Project

Project/Area Number 22550154
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

竹中 繁織  九州工業大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60188208)

Keywords細胞内カリウムイオン / アポトーシス / Kチャネル / G-リッチオリゴヌクレオチド / 蛍光イメージング / 核排出シグナルペプチド / ペプチド
Research Abstract

細胞内カリウムイオン(K^+)の蛍光イメージングは、アポトーシス誘導のメカニズムの解明だけでなく、Kチャネルの異常によって起こる不整脈などの病気の治療法開発のための重要な知見を与える。
申請者らは4本鎖構造が形成可能なグアニン(G)-リッチオリゴヌクレオチドの両末端にFRET可能な色素であるFAMとTAMRAを導入することにより水溶性が極めて高いK^+蛍光試薬PSOの開発に世界に先駆けて成功した。本蛍光検出試薬は、ナトリウムイオンに対して非常に高い選択性を持ってK^+イオンを検出することができた。しかし予備的実験では細胞への導入によって73%が細胞死を起こすことがわかった。これは試薬の細胞核内局在が原因と考えられた。そこで本研究は、K^+イオンの選択性を保持したまま細胞毒性が軽減される検出試薬への改良が目的である。具体的にはG-リッチオリゴヌクレオチドに対してさらにビオチンを修飾し、ストレプトアビジンとの複合体を形成させることで核への移行を防ぐ。これにはG-リッチオリゴヌクレオチドに対してビオチン・FAM・TAMRAの3つの修飾が必要となり合成が非常に困難である。そこで、ペプチドにビオチンとTAMRAを修飾し、FAM修飾オリゴヌクレオチドとのコンジュゲーションを行う。当該年度では、この合成収率の向上を実現した。また、ペプチド部のアミノ酸配列や長さの異なる試薬を二種類合成し、K^+定量性能の評価を行った。その結果、これまでに報告したものよりもFRET変化の大きな誘導体の合成に成功した。

  • Research Products

    (6 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Emission lifetime study of fluorescence probes based on G-quadruplex oligonucleotides end-labeled with pyrene moieties2010

    • Author(s)
      Anna Dembska
    • Journal Title

      Spectroscopy

      Volume: 24 Pages: 325-331

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カリウムイオンセンシング試薬としてのDNA-ペプチドコンジュゲートの構造最適化2011

    • Author(s)
      大澤信介
    • Organizer
      日本化学会第91春季年会
    • Place of Presentation
      神奈川大学 横浜キャンパス(横浜)
    • Year and Date
      20110326-20110329
  • [Presentation] Thrombin binding aptamer-peptide conjugate for fluorescence imaging of potassium ion in living cells2010

    • Author(s)
      S.Takenaka
    • Organizer
      2010環太平洋国際化学会議(PACIFICHEM 2010)
    • Place of Presentation
      ハワイコンベンションセンター(ホノルル、ハワイ)
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] オリゴヌクレオチドーペプチドコンジュゲートの構造変化を利用した細胞内カリウムイオンのイメージング2010

    • Author(s)
      大塚圭一
    • Organizer
      第59回高分子討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学高等教育機能開発総合センター(北海道)
    • Year and Date
      20100915-20100917
  • [Presentation] トロンビン結合アプタマー-ペプチドコンジュゲートによる生細胞内カリウムイオンの蛍光イメージング2010

    • Author(s)
      竹中繁織
    • Organizer
      第34回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
    • Place of Presentation
      玄海ロイヤルホテル(福岡県宗像市)(招待講演)
    • Year and Date
      20100909-20100911
  • [Remarks]

    • URL

      http://takenaka.che.kyutech.ac.jp/2011/conf2011.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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