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Uncage生成物量を定量可能な次世代型caged化合物の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 13557209
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 医薬分子機能学
研究機関東京大学

研究代表者

浦野 泰照  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (20292956)

研究分担者 深作 昇  第一化学薬品(株), 合成研究所, 所長(研究職)
廣瀬 謙造  東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (00292730)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,000千円 (直接経費: 14,000千円)
2003年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2001年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワードフルオレセイン / caged化合物 / 光誘起電子移動 / ニトロベンジル基 / 7-ヒドロキシクマリン / Marcus理論 / 共焦点顕微鏡 / 光機能性分子 / o-Nitrobenzyl基 / 計算化学 / 電荷分離状態 / レーザーフラッシュフォトリシス / o-nitrobenzyl基
研究概要

「生きている」生体試料を「生きたまま」観察できる手法として、蛍光顕微鏡下で蛍光プローブを負荷した生細胞を観測する手法が近年多用され、画期的な知見が数多く得られてきた。一方、同じ光を用いた生体機能解析ツールであるCaged化合物は、光照射により生理活性物質を放出することが可能な機能性分子であり、生物機能解明において非常に大きな役割を果たすと期待されているが、これまでのcaged化合物は、光照射によりどの程度の濃度の生理活性物質がその場に放出されたかを知ることができないため、実験系として汎用されるには至っていない。そこで本研究課題では、uncage生成量を知ることが可能な高機能型caged化合物を創製することを目的とした。まず、プローブ分子の化学的変化を蛍光特性の変化として検出する手法の確立を目指した研究を行った。その結果、代表的な蛍光性分子であるフルオレセインの蛍光特性は、分子内光誘起電子移動により制御可能であることを見いだし、この知見に基づくことで蛍光プローブの論理的なデザイン法を確立することに成功した。また、確立したデザイン法に基づき多くの有用な蛍光プローブの開発に成功し、その一部を市販することに成功した。さらに同じデザインに則ることで、最終目標であったuncage生成物量を蛍光顕微鏡下でリアルタイムに検知可能な次世代型caged化合物の開発に成功した。以上、本研究課題により当初の期待を大きく越える優れた成果が数多く生まれたことから、大成功であったと総括できる。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] Yu Gabe: "Highly Sensitive Fluorescence Probes for Nitric Oxide Based on Boron Dipyrromethene Chromophore. -Rational Design of Potentially Useful Bioimaging Fluorescence Probe-"J.Am.Chem.Soc.. 126. 3357-3367 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Miura: "Rational Design Principle for Modulating Fluorescence Properties of Fluorescein-based Probes by Photoinduced Electron Transfer"J.Am.Chem.Soc.. 125. 8666-8671 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken-ichi Setsukinai: "Development of Novel Fluorescence Probes That Can Reliably Detect Reactive Oxygen Species and Distinguish Specific Species."J.Biol.Chem.. 278. 3170-3175 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noriyuki Suzuki: "Orthogonality of Calcium Concentration and Ability of 4,5-Diaminofluorescein (DAF-2) to Detect NO"J.Biol.Chem.. 277. 47-49 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kumi Tanaka: "Rational Design of Fluorescein-based Fluorescence Probes. -Mechanism-based Design of a Maximum Fluorescence Probe for Singlet Oxygen-"J.Am.Chem.Soc.. 123. 2530-2536 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yu Gabe, Yasuteru Urano, Kazuya Kikuchi, Hirotatsu Kojima, Tetsuo Nagano: "Highly Sensitive Fluorescence Probes for Nitric Oxide Based on Boron Dipyrromethene Chromophore. -Rational Design of Fluorescence Probe-"J. Am. Chem. Soc.. 126. 3357-3367 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuo Miura, Yasuteru Urano, Kumi Tanaka, Tetsuo Nagano, Kei Ohkubo, Shunichi Fukuzumi: "Rational Design Principle for Modulating Fluorescence Properties of Fluorescein-based Probes by Photoinduced Electron Transfer"J. Am. Chem. Soc.. 125. 8666-8671 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken-ichi Setsukinai, Yasuteru Urano, Katsuko Kakinuma, Hideyuki J. Majima, Tetsuo Nagano: "Development of Novel Fluorescence Probes That Can Reliably Detect Reactive Oxygen Species and Distinguish Specific Species"J.Biol.Chem.. 278. 3170-3175 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noriyuki Suzuki, Hirotatsu Kojima, Yasuteru Urano, Kazuya Kikuchi, Yasunobu Hirata, Tetsuo Nagano: "Orthogonality of Calcium Concentration and Ability of 4,5-Diaminofluorescein (DAF-2) to Detect NO."J. Biol. Chem.. 277. 47-49 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kumi Tanaka, Tetsuo Miura, Naoki Umezawa, Yasuteru Urano, Kazuya Kikuchi, Tsunehiko Higuchi, Tetsuo Nagano: "Rational Design of Fluorescein-based Fluorescence Probes. -Mechanism-based Design of a Maximum Fluorescence Probe for Singlet Oxygen-"J. Am.Chem.Soc. 123. 2530-2536 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yu Gabe: "Highly Sensitive Fluorescence Probes for Nitric Oxide Based on Boron Dipyrromethene Chromophore. -Rational Design of Potentially Useful Bioimaging Fluorescence Probe-"J.Am.Chem.Soc.. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Miura: "Rational Design Principle for Modulating Fluorescence Properties of Fluorescein-based Probes by Photoinduced Electron Transfer"J.Am.Chem.Soc.. 125. 8666-8671 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ken-ichi Setsukinai: "Development of Novel Fluorescence Probes That Can Reliably Detect Reactive Oxygen Species and Distinguish Specific Species."J.Biol.Chem.. 278. 3170-3175 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 浦野泰照: "光誘起電子移動理論に基づく蛍光プローブの精密設計"ぶんせき. 426-432 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 長野哲雄: "活性酸素イメージングプローブ"実験医学. 21. 2144-2146 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kenjiro Hanaoka: "Selective Detecting of Zinc Ions with Novel Luminescent Lanthanide Probes"Angewandte Chemie, Int.Ed.. 42. 2996-2999 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ken-ichi Setsukinai: "Development of Novel Fluorescence Probes That Can Reliably Detect Reactive Oxygen Species and Distinguish Specific Species"J.Biol.Chem.. 278(印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Motohiro Nishida: "Gi and Go as a redox sensor"J.Biol.Chem.. 277. 9036-9042 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Satoko Maruyama: "A Novel, Cell-Permeable, Fluorescent Probe for Ratiometric Imaging of Zinc Ion"J.Am.Chem.Soc.. 124. 10650-10651 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 浦野 泰照: "PET理論と蛍光プローブ"現代化学. 381. 44-50 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tomoya Hirano: "Improved Fluorescent Probes for Zinc, ZnAFs, Suitable for Biological Applications"J.Am.Chem.Soc.. 124. 6555-6562 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hideo Takakusa: "Design and Synthesis of an Enzyme-Cleavable Sensor Molecule for Phosphodiesterase Activity Based on Fluorescence Resonance Energy Transfer"J.Am.Chem.Soc.. 124. 1653-1657 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kumi Tanaka: "Rational Design of Fluorescein-based Fluorescence Probes. -Mechanism- based Design of a Maximum Fluorescence Probe for Singlet Oxygen-"J. Am. Chem. Soc.. 123. 2530-2536 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsuo Wada: "Synthesis and Optical Properties of a New Class of Pyrromethene-BF2 complex Fused with Rigid Bicycle Rings and Benzo Derivatives"Tetrahedron Lett.. 42. 6711-6713 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Noriyuki Suzuki: "Orthogonality of Calcium Concentration and Ability of 4, 5-Diaminofluorescein(DAF-2)to Detect NO"J.Bjol.Chem.. 277. 47-49 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 浦野 泰照: "高感度一重項酸素蛍光プローブの開発"医学のあゆみ、別冊"酸化ストレス". 131-134 (2001)

    • 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: 2016-04-21  

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