2014 Fiscal Year Annual Research Report
痛み情報の化学計測とｉｎ ｖｉｖｏ蛍光イメージング
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25620115
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中野 幸二 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10180324)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | バイオセンサー / バニロイド / 受容体 / 電位チャンネル / 合成ペプチド / 蛍光共鳴エネルギー移動 / カプサイシン / 自己組織化膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、痛覚や温度覚を担うバニロイド受容体（TRPV1）に注目し、痛みを定量的に表したり、炎症部位を特定したりできるようなバイオセンサーに取り組んだ。この目的に、TRPV1模倣ペプチドを合成して水晶振動子センサーに適用した。さらに、ペプチドホストの蛍光を利用した分子イメージングも視野に入れて研究を行った。
１．新規ペプチドホスト分子の化学合成：TRPV1は６本のへリックスのバンドル構造を持ち、ゲストと相互作用するヘリックス（結合部位）と、それに対向して存在するもう１本のヘリックス（対向部位）がゲストを挟み込むようにして結合したモデルが提案されている。そこで、1) 結合部位の10量体アミノ酸を抜き出したポリペプチド、2) そのヒスチジン六量体ハイブリッド、さらに 3)結合部位と対向部位をヒスチジン六量体で繋いだバンドルペプチドを合成した。
２．蛍光法によるバニロイドの結合平衡解析：結合部位ペプチドとHisハイブリッドについて、芳香族性アミノ酸残基由来の蛍光を利用してホスト－ゲスト相互作用を調べた結果、バニリンを結合して蛍光共鳴エネルギー移動現象を起こすことが分かった。バンドルペプチドではカプサイシンについても検討したが、両者のUV吸収がほぼ一致するため分離して定量することが出来なかった。非天然の蛍光性アミノ酸の利用や合成後修飾も検討したが、現在までのところ十分な結果は得られていない。このため当初予定した蛍光イメージングは未達に終わった。
３．水晶振動子バニロイドセンサー：Hisハイブリッドとバンドルペプチドでは、His-tag法を利用すると自己組織的な表面修飾が可能であることが分かった。水晶振動子センサーと組み合わせたところ、バニリン、及びカプサイシンの検出がそれぞれ可能であった。いずれもサブmMレベルのゲスト分子に応答し、選択性も比較的良好であった。
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