2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of versatile N-oxide-based fluorescent probes to study pathological dysfunction of iron metabolism
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25702050
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| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
平山 祐 岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (10600207)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | イメージング / 鉄イオン / 蛍光プローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度においてはプロトタイプである鉄(II)イオン蛍光プローブRhoNox-1の(1)多波長展開と(2)応答性・細胞内局在の最適化、(3)近赤外蛍光プローブの開発、および(4)鉄により活性化される分子の開発について昨年度に引き続き検討した。
(1) 昨年度に開発した青色、緑色、深赤色蛍光を示す蛍光プローブを使った細胞イメージング研究を実施した。特に、深赤色蛍光を示す蛍光プローブはRhoNox-1に比較して良好な蛍光応答を示し、これを使ったイメージング研究により酸素濃度依存的に細胞内の鉄イオンの酸化還元平衡が変化し、鉄(II)イオン濃度が増大することを見出した。さらに、スフェロイド培養細胞を使った実験においても中心部、すなわち低酸素領域にて鉄(II)イオン濃度が上昇することを明らかにできた。
(2) 細胞内局在制御に関して、ミトコンドリア、細胞膜、小胞体、および細胞質への局在化に成功した。特に、当初より計画していた細胞膜局在型のものについては、エンドサイトーシスによる鉄イオンの取り込みをリアルタイムで可視化することに成功し、実際にエンドソーム内にて鉄(II)イオンへと還元されることを証明できた。これらを使った各種生体イベントにおける鉄イオンの挙動解析に関しては現在継続して実施中であり、近日中に報告する予定である。
(3) 近赤外蛍光プローブに関しては、蛍光波長が780 nmのものを開発することができたが、水溶液および細胞中での蛍光強度に問題があることがわかり、さらなる構造展開を実施中である。今後も継続して開発を続けていく予定である。
(4) 昨年度開発した分子に関しては水溶液中での反応性に問題が有り、現在はN-オキシドと鉄(II)イオンの反応を利用した新しい反応を開発している。本研究計画については現在、他の研究プロジェクトへと引き継がれており、今後も継続して開発していく予定である。
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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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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Role of hemoglobin and transferrin in multi-wall carbon nanotube-induced mesothelial injury and carcinogenesis2016
Author(s)
Yue Wang, Yasumasa Okazaki, Lei Shi, Hiro Kohda, Minoru Tanaka, Kentaro Taki, Tomoki Nishioka, Tasuku Hirayama, Hideko Nagasawa, Yoriko Yamashita, Shinya Toyokuni
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Journal Title
Cancer Science
Volume: 107
Pages: 250-257
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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