2016 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of Bright Near-Infrared Bioluminescent Probes and Their Application to Tumor Imaging
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24225001
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
鈴木 孝治 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (80154540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 守俊 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (00323501)
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| Project Period (FY) |
2012-05-31 – 2017-03-31
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| Keywords | バイオケミカルセンサー / 生物発光 / イメージングプローブ / ルシフェリン / ルシフェラーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）新規生物発光基質の開発 （約800字）
今年度は19種類のセレンテラジン(CTZ)誘導体生物発光基質を合成し、生物発光酵素ALucまたはRLuc8.6に各々特異的に反応する新規CTZ誘導体を見出した。これに基づきALuc発光系またはRLuc8.6発光系によるタンパク質間相互作用解析実験を進めたところ、標的細胞において2種類のタンパク質間相互作用を同時にイメージングする革新的なバイオ分析技術の構築に成功した(Scientific Report, 掲載決定)。
また、酵素反応において有効な立体障害の小さい官能基修飾を施した20種類の新規CTZ誘導体を合成し、結果として細胞測定用に市販されているCTZ誘導体(DeepBlueCTM)の約50倍の発光輝度の生物発光基質を得た(特許出願済)。また新規高輝度CTZ誘導体を用いることで、高い分解能での癌細胞１細胞イメージングに成功した。さらにCTZの6位に有機蛍光色素を結合させ、CTZからのエネルギー移動で蛍光色素が2次的に発光する分子を合成した。結果として天然のCTZ発光系より約100 nm長波長化することに成功した(特許出願済、国際論文への投稿準備中)。
２）ルシフェラーゼ変異体の開発
開発した上記基質を用いて近赤外に発光する酵素(iRFP-RLuc: 720 nm発光)と新規CTZ誘導体を組み合わせる系で、マウス生体内における癌細胞の可視化を行い、有用性を確認した（国際論文への投稿準備中）。また、CTZを基質に持つ新規人工生物発光酵素(ALuc)を開発、ALucを基盤としたタンパク質間相互作用解析などのさまざまなバイオ分析技術を構築した。開発した新規CTZ誘導体はALucにおいても高輝度発光を示すことが分かり、新規基質CTZ誘導体と新たに作製した人工酵素ALucを用いることで、細胞内でのタンパク質間相互作用の検出に成功した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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