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生物発光現象を司る短寿命励起分子の発光機能発現に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13024241
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関三重大学

研究代表者

寺西 克倫  三重大学, 生物資源学部, 助教授 (20237001)

研究分担者 井上 敏  チッソ株式会社, 横浜研究所, 研究員
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワード生物発光 / 励起分子
研究概要

発光クラゲの生体内では、タンパク質-酸素-発光基質複合体により生成された励起エネルギーを緑色蛍光タンパク質に移動させ緑色発光を行なう。この際には、タンパク質-酸素-発光基質複合体より高効率的に一重項励起分子が生成され、効率的にエネルギー移動が行なわれている。この発光機構は、分析技術の開発を指向した人工発光システムの構築に応用できる。また、エネルギー移動効率とこのコンプレックス分子の存在状態との関係は明確でない。本研究では、エネルギー移動を用いた発光色の人為調節および短寿命分子によるエネルギー移動と分子状態との関係を解明するために、人工発光システムを構築し、その発光に関して検討した。発光タンパク質の発光における発光基質はタンパク質が無い状態での水溶液中では発光を示さない。これは、一重項励起効率および蛍光効率が極めて低いためである。そこで、環状糖鎖シクロデキストリンの3位に発光クラゲの発光基質同族体を結合させ、励起効率を向上されるとともに、これらの向上効果を低減させないように他のエネルギー受容分子である蛍光分子にエネルギー移動を起こさせる複合分子を設計し化学合成した。その結果、励起分子と蛍光分子の結合位置が発光効率に大きく影響を及ぼすことが判明し、これまでに、環状糖鎖を用いず直接励起分子と蛍光分子とを結合させた場合よりも25倍の発光効率を有する発光分子-環状糖分子-蛍光分子複合体の創製に成功した。さらに本化合物は、発光環境に影響されにくいものであり、今後、学術および産業において大いに貢献できるとものと示唆された。また、励起一重項分子とエネルギー受容分子との距離が長くなるように設計された励起分子-環状糖分子-蛍光分子複合体では、エネルギー移動はほとんど起こらず、約10Åの距離の差が、エネルギー移動効率に大きな影響を及ぽしていることが示された。

報告書

(2件)
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Katsunori Teranishi: "Regioselective functionalization of the secondary side of cyclomaltononaose (δ-cyclodextrin)"ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine. 3. 26-29 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katsunori Teranishi: "Regioselective silylation of C-2 hydroxyl group of α-cyclodextrin dependent on reaction temperature"Tetrahedron Lett.. 43. 2393-2398 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Miyuki Narita: "Selective Fluorescent Molecular Sensing Based on 2A,2D-Disulfonyl Dibenzosulforan-Diphenyl-Capped β-Cyclodextrin for Phenolic Guests"Anal. Sci.. 18. 711-713 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katsunori Teranishi: "Direct regioselective 2-O-(p-toluenesulfonylation) of sucrose"Carbohydr. Res.. 337,7. 613-619 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katsunori Teranishi: "Efficient Synthesis of Renilla Preluciferin"ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine. 3. 479-480 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Katsunori Teranishi: "Enhanced chemiluminescence of 6-(4-methoxyphenyl)imidazo[1,2-a]pyrazin-3(7H)-one by attachment of cyclomaltooligosaccharide (cyclodextrin). Attachment of cyclomaltononaose (δ-cyclodextrin)"Carbohydr. Res.. (in press).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 5477-5480

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Teranishi: "Synthesis and chemiluminescence properties in an aqueous solution of cyclodextrin-bound 6-(4-methoxyphenyl)imidazo[1,2-a]pyrazin-3(7H)-one"ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine. 2. 530-536 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Teranishi: "Effect of conformation on the chemiluminescence efficiency of light-producing 2-methyl-6-(4-methoxyphenyl)imidazo[1,2-a]pyrazin-3(7H)-ones"Luminescence. 16. 367-374 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Teranishi, T.Nishiguchi, H.Ueda: "Regioselective functionalization of the secondary side of cyclomaltononaose (d-cyclodextrin)"ITE Letters on Batteries, New Technologies & Medicine. 3(in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Teranishi, F.Ueno: "Regioselective silyl altiex of c-2 hydroxyl group of α-cyclodextrin deperdent on reaction temperature"Tetrahedron Letter. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Teranishi: "Direct regioselective 2-O-(p-toluenesulfonylation) of sucrose"Carbohydr. Res.. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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