2013 Fiscal Year Research-status Report
二重蛍光標識セラミドの合成とそれを用いる動的細胞内スフィンゴ脂質代謝の網羅的解析
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25670003
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
西田 篤司 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (80130029)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | セラミド / スフィンゴシン / ゴルジマーカー / 脂質代謝 / 蛍光プローブ / 二重標識 / NBD / BODIPY |
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| Research Abstract |
セラミダーゼによるアミド側鎖の切断を経るスフィンゴシン生成がどのようなタイミングで、又、細胞のどの場所で、さらにどの程度行われているかなどセラミド代謝調節機構を解明すべく、二重標識セラミドの設計･合成を行った。設計のポイントとなる点は選択する2種の蛍光発色団の種類と導入位置と考え、従来用いてきたNBD基に加え文献的に汎用されているBODIPY誘導体を用いることとした。特にBODIPY誘導体は種々の合成法が知られており、骨格に導入する官能基によりその吸収･発光特性を調節することが容易である事から有用な蛍光団である。不斉源としてセリンを利用しスフィンゴシン基本骨格を合成した。主査蛍光団はクロスメタセシス反応にて導入し、側鎖蛍光団は別途合成した蛍光団を有するカルボン酸とのアミド化にて導入した。2種の蛍光団を主査、側鎖に配置しその位置を入れ替えたものと2種を合成し、細胞膜透過性を検討したところ低温下、速やかに細胞に取り込まれることが判明した。
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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
平成25年度の研究で合成したプローブは二種の蛍光発色団が何れも緑色蛍光を発することからセラミダーゼ切断後のスフィンゴシン及び脂肪酸の挙動を追跡しにくい。これは単に使用したBODIPY誘導体が合成容易なテトラメチル誘導体であった事に起因する。そこでBODIPY骨格に種々の共役官能基の導入や電子供与性ヘテロ環との縮合を行い、より長波長の吸収･発光性能を有する蛍光発色団をデザインし、セラミド分子に導入する。得られた単標識及び二重標識蛍光セラミドプローブの細胞膜透過性、細胞毒性を調査する。更に長期にわたる細胞取り組み及び代謝変化の開発を行い、セラミドのスフィンゴシンへの変換過程を追跡する。ストレス下の細胞において透過性、代謝に違いがあるか検証する。またゼブラフィッシュ幼魚の体表染色剤としても使用可能かについて検討する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度の研究で合成したプローブは二種の蛍光発色団が何れも緑色蛍光を発することからセラミダーゼ切断後のスフィンゴシン及び脂肪酸の挙動を追跡しにくい。これは単に使用したBODIPY誘導体が合成容易なテトラメチル誘導体であった事に起因する。そこでBODIPY骨格に種々の共役官能基の導入や電子供与性ヘテロ環との縮合を行い、より長波長の吸収･発光性能を有する蛍光発色団をデザインし、セラミド分子に導入する。得られた単標識及び二重標識蛍光セラミドプローブの細胞膜透過性、細胞毒性を調査する。またゼブラフィッシュ幼魚の体表染色剤としても使用可能かについて検討する予定である。
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