2014 Fiscal Year Annual Research Report
新しいセンシング機構を組み込んだ蛍光プローブの生体機能解析応用
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25288079
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
王子田 彰夫 九州大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (10343328)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 蛍光プローブ / センシング / 金属イオン / バイオイメージング / 硫化水素 / 亜鉛イオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では、昨年度に引き続いてAMコンタクト機構を有する蛍光カドミウム錯体を用いて細胞内在性の硫化水素の蛍光イメージングについて検討を進めた。細胞系で様々なコントロール実験を行った結果、蛍光カドミウム錯体により細胞内に発生した硫化水素を検出できていることが明確となった。
また本年度では、AMコンタクト機構でセンシングできる金属イオン種の拡張を目指して新たに環状のアザクラウンリガンドを持つ蛍光プローブの開発を行った。様々なリガンド構造を有するアントラセン型蛍光プローブを合成し、金属イオン滴定により機能評価を行ったところ、比較的小さなアザクラウン構造を有するプローブにおいて、亜鉛や銅イオンとの錯形成に伴って蛍光波長ならびに吸収波長の長波長変化を起こすことを見出した。さらにX線結晶解析により亜鉛錯体の構造解析を実施したところ、亜鉛イオンがアントラセン環９位炭素原子とファンデルワールス半径内で接触していることが明らかとなった。この結果は、蛍光滴定において観察された蛍光波長シフトがAMコンタクト機構に由来することを強く示唆するものである。さらにアントラセンにかわりキサンテンを蛍光団として有する蛍光プローブを合成したところ、亜鉛イオンとの錯形成に伴って25 nmにおよぶ大きな蛍光の長波長シフトを起こすことが判明した。この結果は、本研究の当初の目標であるAMコンタクト機構の様々な金属イオン種、特にイオン半径の小さな３d金属イオンへの応用拡大を達成した成果であると同時に、AMコンタクト機構の広い一般性を示す結果であると言える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
AMコンタクト機能による細部内在性硫化水素の蛍光イメージングについて論文化に向けた最終的なデータを得ることに成功した。また、蛍光プローブの緻密な分子デザインにより、様々な金属イオン、特にイオン半径の小さな３d金属イオンへのAMコンタクト機構の応用拡大を達成したことは、今年度の研究目標を十分に達成した成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
亜鉛イオンを蛍光センシングできるキサンテン型プローブを用いて、細胞系での亜鉛イオンの蛍光レシオイメージングへの応用について研究を進めていく予定である。また、同様のプローブデザインに基づいて細胞内銅イオンのイメージングについても検討を進めていく。
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| Causes of Carryover |
２５年度に発生した次年度繰越金を本年度中にすべて使用できなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主に物品費（消耗品費）ならびに人件費として使用する計画である。
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