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長波長AIEE作動性プローブの開発とその応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 14J12068
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 物理系薬学
研究機関東京大学

研究代表者

伊藤 央樹  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード蛍光プローブ / b-galactosidase / 赤色蛍光 / AIEE
研究実績の概要

採用最終年度となる本年はAIEEを含めて多角的に蛍光団の分子設計を検証することで、当初の目的の一つである細胞内滞留性を長波長の蛍光領域で持つ蛍光プローブの開発に取り組んだ。より具体的には酵素活性検出対象をb-galactosidaseに定め、赤色蛍光を発する蛍光団の構造修飾法を精査することで細胞内滞留性機能を付与する研究を行った。

b-galactosidaseはその高い酵素活性や哺乳類動物細胞における内在性発現の低さから、green fluorescent protein (GFP)と並ぶ代表的なレポータータンパク質として幅広い生命科学分野で汎用されており、蛍光プローブを用いる蛍光法により生きた細胞や組織におけるb-galactosidase活性を高感度に検出することが可能である。しかしながら、従来までのb-galactosidase活性検出蛍光プローブは、その細胞膜透過性の低さや酵素反応生成物の細胞内滞留性の低さから、b-galactosidase発現細胞を1細胞レベルで特異的に蛍光標識できないという課題があった。近年この課題を克服すべく、酵素反応に続き反応性の高いキノンメチド活性中間体を形成するよう分子設計を施すことで、蛍光性および細胞内滞留性を同時に獲得する新たなプローブSPiDER-bGalが開発されたが、本プローブは、ロドール を母核とする黄色蛍光プローブであるため、GFPとの共染色が難しくその応用範囲が限定される他、b-galactosidase活性検出以外の機能を付与することは難しかった 。そこで本研究では、複数の細胞種を1細胞レベルで可視化し、その機能を解析可能な新たなツールの開発を目指し、GFPとの共染色が可能な赤色領域(> 600 nm)で機能する新たなb-galactosidase活性検出蛍光プローブの開発を目指し研究を行った。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 機能性蛍光プローブへの応用を目指した長波長AIEE作動性蛍光団の開発研究2015

    • 著者名/発表者名
      伊藤央樹、寺井琢也、長野哲雄、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会第135年会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 発光性希土類錯体の寿命変化を利用したNAD(P)H依存性酵素活性検出プローブの開発2014

    • 著者名/発表者名
      伊藤央樹、寺井琢也、長野哲雄、浦野泰照
    • 学会等名
      第12回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2014-07-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Detection of NAD(P)H-dependent enzyme activity by utilizing changes in luminescence lifetime of terbium complexes2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ito, Takuya Terai, Tetsuo Nagano, and Yasuteru Urano
    • 学会等名
      The Bioanalytical Sensors Gordon Research Conferences
    • 発表場所
      アメリカ、ロードアイランド州、ニューポート
    • 年月日
      2014-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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