| 研究領域 | 機能性ラマンプローブによる革新的多重イメージング |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05724
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅱ)
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| 研究機関 | 東京工業大学 (2022)
東京大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
神谷 真子 東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90596462)
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| 研究分担者 |
小嶋 良輔 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (10808059)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
69,940千円 (直接経費: 53,800千円、間接経費: 16,140千円)
2022年度: 22,620千円 (直接経費: 17,400千円、間接経費: 5,220千円)
2021年度: 22,620千円 (直接経費: 17,400千円、間接経費: 5,220千円)
2020年度: 24,700千円 (直接経費: 19,000千円、間接経費: 5,700千円)
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| キーワード | ラマンプローブ / 多重検出 / ラマンイメージング / 機能性小分子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
アルキン・ニトリルなどの官能基を有するラマンプローブを用いた多重検出法が、生きた細胞における複数の標的分子を同時に検出する手法として注目を集めている。しかしながら、既存のラマンプローブの殆どは常に同じラマンシフト値・信号強度を示すAlways-On型のプローブであり、ラベル化剤としての用途に留まっていた。そこで本研究では、ラマン信号のOff/Onを制御する独自の分子設計法を確立することで、Activatableな特性を示す新規機能性ラマンイメージングプローブを開発し、生きた生物試料における複数の生体分子の機能や構造を同時検出することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
本計画研究では、分子の吸収波長の変化に伴う共鳴ラマン効果に基づいてラマン信号制御原理を確立し、さらに原理に基づき機能性を有するラマンプローブを開発した。具体的には、アミノペプチダーゼ、グリコシダーゼなどの細胞内の酵素活性に応じてラマン信号が増強するプローブや、光照射に応じてラマン信号が増強またはスイッチングするプローブの開発を行った。さらに開発したラマンプローブを生体試料に適用し、その有効性を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で確立した機能性ラマンプローブの分子設計をさらに拡張することで、生きた生物試料中における生体分子の機能や構造を従来法を凌駕する性能で可視化・検出するラマンイメージング技法が確立できると期待される。従って、生体解析ツールとしてのラマンイメージングの性能を飛躍的に拡張するとともに、医学・薬学・生物学に画期的な進展をもたらすと考えられ、それ故に学術的・社会的意義が極めて大きい成果といえる。
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