2015 Fiscal Year Annual Research Report
電位応答型蛍光プローブの機能発現構造の物理化学的探索と設計に関する基礎研究
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25460039
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| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
宇野 文二 岐阜薬科大学, 薬学部, 教授 (80160307)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 蛍光プローブ / 電位応答 / 分子内電子移動 / 光誘起電子移動 / フェロセン / ダンシル基 / プロトン移動共役電子移動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
癌細胞の低酸素応答に対する薬物治療や癌の低電位細胞を創薬ターゲットとする新しい研究に期待が寄せられている．本研究では，この基礎となる細胞レベルの研究に欠くことのできない電位応答型の蛍光プローブの開発を目指している．
電位応答型蛍光プローブのモデル化合物として，電位応答部に電位に対する可逆的応答性に優れたフェロセンとクマリン化合物またはダンシル基を蛍光部位として結合したモデル化合物を合成した．しかし，クマリンの6位または7位をフェロセンと架橋して得た化合物は，フェロセン部位の酸化により分子内電子移動が起こり，クマリンが酸化分解することが分かった．一方，フェロセンを-SO2NH-(CH2)n-NHCO-で架橋したダンシル化合物（n = 0，2，3）は，何れもフェロセンに由来する可逆波を観測し，フェロセン部位の酸化還元応答によって蛍光特性が変化する電位応答型蛍光プローブの基本骨格となることが示唆された．
今年度は，更にダンシル化合物（n = 4，5）を合成し，化合物（0）～（5）の酸化還元応答および酸化還元状態の蛍光特性を明らかにした．その結果，ダンシル化合物（0）は分子内電荷移動によって消光，ダンシル化合物（2）～（5）はPeTによってダンシル基本来より弱い蛍光を示し，化合物（2）で最も弱かった．これは，ダンシル基とフェロセンの空間的配置によってPeTが効率よく起こったと結論付けられた．また，ダンシル化合物（2）～（5）は酸化状態でPeTが解除され，蛍光強度が増した．以上から，n = 2のとき，空間を通した効率的なPeT機構による電位応答型蛍光プローブの設計を提案した．
また，今年度は，電位応答部位にハイドロキノンやカテコールを用いて溶液中の酸素およびスーパーオキサイドの酸化還元に応答するプロトン移動と共役する電子移動反応系を明らかにし，そのプローブへの展開について言及した．
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