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がん選択的な可視化と光線力学的療法の両機能を有する新規医療分子の創製

研究課題

研究課題/領域番号 12J03754
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関東京大学

研究代表者

宇野 真之介  東京大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード蛍光プローブ / 超解像イメージング / ローダミン / スピロ環化 / 光線力学療法 / がん
研究実績の概要

activatableプローブは観測対象との反応等により蛍光特性や光増感能を変化させることにより、がんイメージングや光線力学的療法において高いがん選択性を示すことが期待される。昨年度までに、activatableプローブの基盤骨格としてローダミン類の分子内スピロ環化平衡に着目し、化学構造と平衡定数や閉環反応速度の関係をレーザー分光学の手法を用いて精査してきた。検討過程において合成・評価を行ったローダミン誘導体群のうち、HMSiRが中性条件下において同時に全体の約1%程度が蛍光状態で存在し、それぞれの分子は約100ミリ秒間蛍光を発した後に再び閉環体構造に戻るという自発的明滅特性を有していることが明らかとなった。さらに、この自発的明滅特性を示すHMSiRが一分子計測に基づく超解像イメージング法であるSLMに適していることを示してきた。本年度はHMSiRのSLMにおける有用性を検証した。HMSiRは一般的な蛍光色素を用いる場合に必要な高濃度のチオールの添加や高強度のレーザー照射を必要としないため、温和な生理的条件下で生細胞のSLM可能であると考えた。実際に、Vero生細胞中の微小管をHMSiRでラベル化してSLMを行った結果、添加物等を加えること無く細胞内部で蛍光の明滅が観測され、超解像画像の取得に成功した。また、従来法に比べて10分の1以下のレーザー強度での測定が可能であり、細胞への光毒性や蛍光色素の褪色が低減される。実際に、30秒間の測定を10分間隔で7回繰り返し測定し、1時間に渡る微小管のタイムラプスSLMに初めて成功した。また、レーザー強度が弱く一般的な蛍光色素では測定が困難だったスピニングディスク共焦点レーザー顕微鏡の使用も可能とし、ガラス面から離れた細胞深部に位置する核膜孔のSLMに成功した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 自発的に明滅する蛍光色素の開発と超 解像顕微鏡への応用2015

    • 著者名/発表者名
      宇野真之介,神谷真子,浦野泰照
    • 雑誌名

      生物物理

      巻: 55 ページ: 031-033

    • NAID

      130004794728

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A spontaneously blinking fluorophore based on intramolecular spirocyclization for live-cell super-resolution imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Uno, Mako Kamiya, Toshitada Yoshihara, Ko Sugawara, Kohki Okabe, Mehmet C. Tarhan, Hiroyuki Fujita, Takashi Funatsu, Yasushi Okada, Seiji Tobita, Yasuteru Urano
    • 雑誌名

      Nature Chemistry

      巻: 6 号: 8 ページ: 681-689

    • DOI

      10.1038/nchem.2002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超解像イメージングを実現する蛍光プ ローブ2014

    • 著者名/発表者名
      宇野真之介,神谷真子,浦野泰照
    • 雑誌名

      光化学

      巻: 45 ページ: 130-136

    • NAID

      40020307230

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A spontaneously blinking fluorophore based on intramolecular spirocyclization for live-cell super-resolution imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Mako KAMIYA, Shin-nosuke UNO, Yasuteru URANO
    • 学会等名
      Multi-dimensional fluorescence live imaging of cellular function and molecular activities (MDFLI)
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-01-26 – 2015-01-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A spontaneously blinking fluorophore based on intramolecular spirocyclization for live-cell super-resolution imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Uno, Mako Kamiya, Toshitada Yoshihara, Ko Sugawara, Kohki Okabe, Mehmet C. Tarhan, Hiroyuki Fujita, Takashi Funatsu, Yasushi Okada, Seiji Tobita, Yasuteru Urano
    • 学会等名
      3rd Annual conference of the International Chemical Biology Society (ICBS 2014)
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Live-cell super-resolution imaging with spontaneously blinking fluorophores2014

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Uno, Mako Kamiya, Toshitada Yoshihara, Ko Sugawara, Kohki Okabe, Mehmet C. Tarhan, Hiroyuki Fujita, Takashi Funatsu, Yasushi Okada, Seiji Tobita, Yasuteru Urano
    • 学会等名
      Chem-Bio Informatics Society (CBI) Annual Meeting 2014
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都、江戸川区)
    • 年月日
      2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Development of Spontaneously blinking fluorophores based on intramolecular spirocyclization for super-resolution imaging2014

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Uno, Mako Kamiya, Toshitada Yoshihara, Ko Sugawara, Kohki Okabe, Mehmet C. Tarhan, Hiroyuki Fujita, Takashi Funatsu, Yasushi Okada, Seiji Tobita, Yasuteru Urano
    • 学会等名
      XXVth IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Bordeaux (France)
    • 年月日
      2014-07-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自発的ブリンキング特性を最適化した超解像蛍光イメージングプローブの開発2014

    • 著者名/発表者名
      宇野真之介,神谷真子,吉原利忠,菅原皓,岡部弘基,Mehmet C. Tarhan, 藤田博之,船津高志,岡田康志,飛田成史,浦野泰照
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第9 回年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府、豊中市)
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自発的ブリンキング機能を有する超解像イメージングプローブの開発2014

    • 著者名/発表者名
      宇野真之介,神谷真子,吉原利忠,飛田成史,M. C. Tarhan,藤田博之, 浦野泰照
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第70 回記念学術講演会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県、千葉市)
    • 年月日
      2014-05-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自発的ブリンキン グ機能を有する蛍光プローブによるライブセル超解像蛍光イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      宇野真之介,神谷真子,吉原利忠,菅原皓,岡部弘基,Mehmet C. Tarhan, 藤田博之,船津高志,岡田康志,飛田成史,浦野泰照
    • 学会等名
      第14 回東京大学生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学(東京都、文京区)
    • 年月日
      2014-04-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 自発的ブリンキング機能を有する超解像蛍光イメージングプローブの開発2013

    • 著者名/発表者名
      宇野 真之介, 他6名
    • 学会等名
      第22回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2013-09-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of fluorescent probes for super-resolution imaging based on intramolecular spirocyclization2013

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Uno, 他6名
    • 学会等名
      International Conference on Photochemistry 2013
    • 発表場所
      KU Leuven (Leuven, Belgium)
    • 年月日
      2013-07-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of fluorescent probes for super-resolution imaging based on intramolecular spirocyclization2013

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Uno, 他6名
    • 学会等名
      Frontiers 2013 Symposium
    • 発表場所
      EPFL (Lausanne, Switzerland)
    • 年月日
      2013-06-21
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ローダミン類の分子内スピロ環化平衡を利用した超解像イメージングプローブの開発2013

    • 著者名/発表者名
      宇野 真之介, 他6名
    • 学会等名
      日本薬学会第134年会
    • 発表場所
      パレアホール(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 分子内スピロ環化平衡に基づく超解像蛍光イメージングプローブの開発2013

    • 著者名/発表者名
      宇野 真之介
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県)
    • 年月日
      2013-03-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] スピロ環化平衡を示すローダミン類を用いた超解像蛍光イメージングプローブの開発2013

    • 著者名/発表者名
      宇野 真之介
    • 学会等名
      第3回Vivid Workshop
    • 発表場所
      山代温泉 瑠璃光(石川県)
    • 年月日
      2013-02-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Equilibrium ana Kinetic Studies of Intramolecular Spirocyclizationof Rhodamine Derivatives Bearing Various Nucleophiles2012

    • 著者名/発表者名
      Shin-nosuke Uno
    • 学会等名
      XXIV IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      The University of Coimbra(Coimbra, Portugal)
    • 年月日
      2012-07-17
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] 生体イメ ージング研究 Update2014

    • 著者名/発表者名
      浦野泰照,宇野真之介,神谷真子
    • 総ページ数
      157
    • 出版者
      南山堂
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京大学医学系研究科 広報・プレスリリース最新情報(2014年(平成26年))

    • URL

      http://www.m.u-tokyo.ac.jp/news/press.html#20140722

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東京大学薬学系研究科 ニュース

    • URL

      http://www.f.u-tokyo.ac.jp/news.html?key=1407213194

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 超解像蛍光イメージング用プローブ2015

    • 発明者名
      浦野泰照、神谷真子、両角明彦、宇野真之介、梅澤啓太郎
    • 権利者名
      浦野泰照、神谷真子、両角明彦、宇野真之介、梅澤啓太郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-037519
    • 出願年月日
      2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 超解像蛍光イメージング用プローブ2013

    • 発明者名
      宇野 真之介
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権番号
      2013-007544
    • 出願年月日
      2013-01-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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