2015 Fiscal Year Research-status Report
キノンの活性酸素発生能を利用する化学発光ホモジニアスイムノアッセイ法の開発
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26670283
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
黒田 直敬 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 教授 (50234612)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 化学発光 / イムノアッセイ / 活性酸素消去物質 / キノン / 紫外線照射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、キノンと活性酸素消去剤との近接により発光阻害効果が増大するかを確認し、本ホモジニアスイムノアッセイ構築の可能性を評価した。本研究の目的に最適なキノン及び活性酸素消去剤の組み合わせとしては、前年度のスクリーニングの結果より anthraquinone-2-carbonyl chloride 及び tyramine を選択した。
キノンと活性酸素消去剤が近接状態にあるモデル化合物として、anthraquinone-2-carbonyl chloride とtyramine が直接結合した化合物 AQ-TA を合成した。また、比較対象としてフェノール性水酸基を持たず活性酸素消去能を示さない phenethylamine と anthraquinone-2-carbonyl chloride を結合させた AQ-PA を合成した。さらに、anthraquinone-2-carbonyl chloride へのアミノ基の導入により変化する可能性のある化学発光強度を確認する目的で、anthraquinone-2-carbonyl chloride に ethylamine を導入した AQ-EA を合成した。これら 3 種類の合成キノンについて、紫外線照射後に生じる化学発光を測定した結果、AQ-PA 及び AQ-EA の発光強度は標識に用いた anthraquinone-2-carbonyl chloride よりも高い値を示し、anthraquinone-2-carbonyl chloride はアミンと反応することで発光強度が強くなることが確認された。一方で、構造中に活性酸素消去部位を導入した AQ-TA は、極めて弱い発光しか示さず、その発光強度は対象化合物である AQ-PA の約 46 分の 1 であった。更に、AQ-TA の化学発光強度と AQ-EA に同量の phenol を添加して得られる発光強度を比較することにより、キノンと活性酸素消去剤の近接による発光阻害効果の増大を確認した。この結果から、活性酸素消去剤とキノンを結合させることで、紫外線照射によってキノンから生じる活性酸素の消去効率が向上することが確認された。
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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
本研究で開発を目指すホモジニアスイムノアッセイは、キノン及び活性酸素消去剤でそれぞれ標識した抗体及び抗原が抗原-抗体反応により結合して近接することで、キノンから発生する活性酸素の消去率が増大し、化学発光強度が減少するという原理に基づいている。そこで、キノンと活性酸素消去剤とを直接結合させた化合物 AQ-TA を合成し、その化学発光特性を調査することで両者の近接による発光阻害効果の増大を確認した。その結果、AQ-TA は活性酸素消去部位を持たない比較対照化合物 AQ-PA よりも低い発光を示すという当初の予想通りの結果が得られた。また、AQ-TA の発光強度はアントラキノン誘導体 AQ-EA と phenol を同量混合した試料が示す発光よりも低いという結果となった。これらの結果より、AQ-TA のようにキノン構造と活性酸素消去剤を同一分子内に有する化合物では、活性酸素の消去効率が高まることで化学発光強度は減少することが明らかとなった。従って、抗原-抗体反応によるキノンと活性酸素消去剤の近接化でも同様の結果が期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の検討により、キノン及び活性酸素消去剤を近接させることで、活性酸素消去効率の高まりにより発光強度が著しく減少することが確認され、目的とする化学発光ホモジニアスイムノアッセイの開発が実現可能であるとの結果を得た。そこで、次年度の検討では、より抗原-抗体反応に近いモデルとして、アビジンとビオチンの結合を介してキノンと活性酸素消去剤を近接化させるモデルを作製して評価を行なうとともに、キノン標識抗体を作製してイムノアッセイの開発を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
毎年出席している学術集会が長崎市で開催され、研究室員の出張旅費が低減できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
情報収集及び成果発表のための学術集会への出席に関する旅費として使用する予定である。
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