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2013 Fiscal Year Annual Research Report

細胞オルガネラ局在性を有する金属イオン蛍光プローブの開発と一細胞多重染色への応用

Research Project

Project/Area Number 23685039
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

多喜 正泰  名古屋大学, 物質科学国際研究センター(WPI), 准教授 (70378850)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords亜鉛イオン / 銅一価イオン / 蛍光プローブ / ミトコンドリア / 蛍光イメージング
Research Abstract

ミトコンドリア局在能を有する亜鉛および銅一価蛍光プローブの開発し,各プローブの機能評価および生細胞を用いた蛍光イメージングを行った。
①タンパク質との共有結合部位を有するミトコンドリア局在型亜鉛蛍光プローブの開発
前年度まで得られた研究成果を踏まえて,新たな亜鉛イオン結合部位を有するプローブを開発した。これを用いてミトコンドリアをラベル化し,その後亜鉛イオンに対する蛍光応答性について検討したところ,これまでの蛍光プローブに比べ非常に大きな蛍光増大が観測された。この細胞に内在性チオールマスキング剤であるNEMを添加したところ,ミトコンドリア近傍での蛍光上昇が確認されたことから,グルタチオンに取り込まれていた亜鉛イオンが放出され,ミトコンドリアに移行したことが示唆された。また,蛍光強度の変化は亜鉛イオン濃度変化のみを表しており,ミトコンドリア膜電位の影響を受けないことも示された。
②スピロ環の開閉反応を利用した銅一価蛍光プローブの開発
前年度で得られた銅一価蛍光プローブRdlTPA-TPPの細胞内における局在について検討した。銅イオンを含まない培地で培養したHeLa細胞に対してRdlTPA-TPPを加えたところ,細胞内部から点状の蛍光が観測された。共染色実験の結果から,この蛍光は酸性オルガネラと一致していることがわかり,プローブのごく一部が酸性領域に局在し開環していることが明らかとなった。続いて銅イオンを含む培地で培養した細胞を用いて検討したところ,ミトコンドリアからの非常に強い蛍光が観測され,局所的な細胞内銅イオンの検出に成功した。一方,先に示した酸性オルガネラからの蛍光強度については変化が認められなかったことから,リソソームなどには銅一価イオンプールが存在しないことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Mitochondria-targeted turn-on fluorescent probe based on a rhodol platform for the detection of copper(I)2014

    • Author(s)
      Masayasu Taki, Kazushi Akaoka, Koji Mitsui, Yukio Yamamoto
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 12 Pages: ー

    • DOI

      10.1039/C4OB00527A

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 銅触媒アジド-アルキン付加環化反応を加速する新規水溶性配位子の開発2014

    • Author(s)
      寺脇智紀・酒井尚子・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      錯体化学会第63回討論会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] 銅一価イオンの時間分解検出を指向した新規蛍光性希土類錯体の合成及びその分光学的特性2014

    • Author(s)
      吉原朋弘・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] 高いHis-tag親和性を有する新規Ni-NTAオリゴマーの開発2014

    • Author(s)
      下坪拓也・赤岡一志・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] ロドール骨格を基盤とするミトコンドリア局在型銅一価蛍光プローブの開発2014

    • Author(s)
      赤岡一志・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] ミトコンドリア標識能を有する亜鉛蛍光プローブの開発2014

    • Author(s)
      浅井悠志・多喜正泰・赤岡一志・山本行男
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学 東山キャンパス
    • Year and Date
      20140327-20140330
  • [Presentation] 水中における銅触媒アジド-アルキン付加環化反応の配位子による加速効果の検証2013

    • Author(s)
      寺脇智紀・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      錯体化学会第63回討論会
    • Place of Presentation
      琉球大学千原キャンパス
    • Year and Date
      20131102-20131104
  • [Presentation] ヒスチジンタグとの高い親和性を指向したNi-NTAオリゴマーの開発2013

    • Author(s)
      下坪拓也・赤岡一志・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      錯体化学会第63回討論会
    • Place of Presentation
      琉球大学千原キャンパス
    • Year and Date
      20131102-20131104
  • [Presentation] チオエーテル型配位子を有する新規希土類錯体の合成および銅一価イオンとの反応挙動2013

    • Author(s)
      吉原朋弘・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      錯体化学会第63回討論会
    • Place of Presentation
      琉球大学千原キャンパス
    • Year and Date
      20131102-20131104
  • [Presentation] 細胞内亜鉛イオンの時間分解イメージング2013

    • Author(s)
      赤岡一志・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      錯体化学会第63回討論会
    • Place of Presentation
      琉球大学千原キャンパス
    • Year and Date
      20131102-04
  • [Presentation] Lanthanide Complexes for Time-resolved Luminescence Imaging of Metals in Living Cells2013

    • Author(s)
      Masayasu Taki
    • Organizer
      錯体化学会第63回討論会
    • Place of Presentation
      琉球大学千原キャンパス
    • Year and Date
      20131102-04
  • [Presentation] ユーロピウムイオンを発光中心とする時間分解型亜鉛蛍光センサー2013

    • Author(s)
      赤岡一志・多喜正泰・山本行男
    • Organizer
      第30回希土類討論会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場
    • Year and Date
      20130523-20130524
  • [Book] Metal Ions in Life Sciences, Vol. 11; Imaging and Sensing of Cadmium in Cells2013

    • Author(s)
      Masayasu Taki
    • Total Pages
      560 (99-115)
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2015-05-28  

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