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動物個体のリアルタイムイメージングを可能とする生物発光小分子プローブの創製

研究課題

研究課題/領域番号 16651106
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物分子科学
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, 助教授 (20292956)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード生物発光法 / 光誘起電子移動 / ルシフェリン / 論理的設計 / 蛍光エネルギー移動 / ルシフェラーゼ / 個体イメージング / TokyoGreen
研究概要

昨年度までの研究で確立した、生物発光特性の電子移動による制御(Bioluminescent enzyme-induced electron transfer;以下BioLeTと略す)に基づくプローブ設計に必須となる、発光On/Offの境界電子密度を正確に決定するため、様々な電子密度を有する芳香環を持つパイロット化合物を合成し、その発光特性を精査した。その結果、アミノルシフェリン発光中間体に対する電子移動はアニソール程度の芳香族化合物でも起こりうる一方、発光中間体を電子供与体とするd-BioLeTはニトロベンゼン程度の電子受容能では起こりえないことが明らかとなり、a-BioLeTによるプローブ化に適した骨格であることが明らかとなった。次にアミノルシフェリンと通常のルシフェリンの発光波長が40-50nm程度異なることを利用し、ウェスタンブロットの2次抗体用の酵素として汎用される、HRPとALPの同時定量を試みた。具体的にはHRP/過酸化水素系の発光プローブとして昨年度までに開発に成功したAPLを、ALPのプローブとしては市販のリン酸化ルシフェリンを用い、両者の混在する発光からスペクトル分析で2種の発光を分離することを試みた。具体的には両酵素を任意の割合で混合し、ここに2種のプローブを添加した後、ルシフェリン、ATPを加え、2種の発光スペクトルの分離定量を試みた。その結果、545nmと615nmのフィルターを用いて得られる発光強度を、基準スペクトルパターンに基づいて解析することで両者の分離が可能であり、実際HRP, ALPの活性を同時に検出・定量出来ることが示された。本結果は、ウェスタンブロット膜上における2種以上のタンパクの定量を、同時に信頼性高く行うことを可能にするものであり、分析手法としての生物発光法の幅を広げる画期的なものである。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (14件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Mechanism-Based Molecular Design of Highly Selective Fluorescence Probes for Nitrative Stress2006

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Ueno
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc. 128

      ページ: 10640-10641

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Creation of Superior Carboxyfluorescein Dyes by Blocking Donor-Excited Photoinduced Electron Transfer2006

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Mineno
    • 雑誌名

      Org. Lett. 8

      ページ: 5963-5966

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tunable Design Strategy for Fluorescence Probes Based on 4-Substituted BODIPY Chromophore; Improvement of Highly Sensitive Fluorescence Probe for Nitric Oxide2006

    • 著者名/発表者名
      Yu Gabe
    • 雑誌名

      Anal. Bioanl. Chem. 386

      ページ: 621-626

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly Efficient and Photostable Photosensitizer Based on BODIPY Chromophore2005

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Yogo
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127

      ページ: 10197-10204

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Extension of the Application Range of Fluorescein: A Novel Fluorescein-based Probe for Western Blot Analysis2005

    • 著者名/発表者名
      Mako Kamiya
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition 44

      ページ: 5439-5441

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolution of Fluorescein as a Platform for Finely Tunable Fluorescence Probes2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuteru Urano
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society 127

      ページ: 4888-4894

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] The Detection and Quantification of Highly Reactive Oxygen species Using the Novel HPF Fluorescence Probe in a Rat Model of Focal Cerebral Ischemia2005

    • 著者名/発表者名
      Shinichiro Tomizawa
    • 雑誌名

      Neuroscience Research 53

      ページ: 304-313

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Organization of supramolecular assemblies of fullerene, porphyrin and fluorescein dye derivatives on TiO2 nanoparticles for light energy conversion2005

    • 著者名/発表者名
      Taku Hasobe
    • 雑誌名

      Chemical Physics 319

      ページ: 243-252

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Evolution of Fluorescein as a Platform for Finely Tunable Fluorescence Probes2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuteru Urano
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly Sensitive Near-infrared Fluorescence Probes for Nitric Oxide and Their Application to Isolated Organs2005

    • 著者名/発表者名
      Eita Sasaki
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Amyloid Induces Neuronal Cell Death Through ROS-Mediated ASK1 Activation2005

    • 著者名/発表者名
      Hisae Kadowaki
    • 雑誌名

      Cell Death and Differentiation 12

      ページ: 19-24

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Rational Principles for Modulating Fluorescence Properties of Fluorescein2004

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Ueno
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 14079-14085

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Rational Design of Novel Photoinduced Electron Transfer Type Fluorescent Probes for Sodium Cation2004

    • 著者名/発表者名
      Suguru Kenmoku
    • 雑誌名

      Tetrahedron 60

      ページ: 11067-11073

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhanced Energy and Quantum Efficiencies of a Nanocrystalline Photoelectrochemical Cell Sensitized with a Donor-Acceptor Dyad Derived from Fluorescein2004

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Hattori
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108

      ページ: 15200-15205

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 生物工学会誌2006

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      日本生物工学会
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 別冊医学のあゆみ レドックス-ストレス防御の医学-2005

    • 著者名/発表者名
      浦野泰照
    • 総ページ数
      236
    • 出版者
      医歯薬出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 酸化ストレスマーカー2005

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 出版者
      学会出版センター(印刷中)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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