| 研究課題/領域番号 |
19K07035
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47020:薬系分析および物理化学関連
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| 研究機関 | 神戸薬科大学 |
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研究代表者 |
奥田 健介 神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (00311796)
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| 研究分担者 |
高木 晃 神戸薬科大学, 薬学部, 助教 (00758980)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 銅 / 亜鉛 / イメージング / 蛍光プローブ / シグナル増幅 / 代謝 / 病態 / 還元的環境 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
銅の代謝は癌をはじめ様々な病態と関連している。細胞内で優位な銅(I)イオンを蛍光イメージングする手法が種々開発されてきたが、細胞内銅プールへの干渉のリスク、あるいは発蛍光反応の酸素濃度依存性など、実用的かつ信頼性の高い銅(I)イオン変動を可視化するライブセルイメージングを達成するには問題が残る。そこで、本研究では芳香族アジドの銅(I)イオンによる還元反応を発蛍光反応のトリガーとする銅(I)イオン選択的な高感度蛍光小分子プローブ群を開発する。本プローブの発蛍光反応機構は酸素を必要とせず、還元的な細胞内では触媒的な蛍光増幅が期待でき、細胞内銅プールへの干渉の危険性も小さい。
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| 研究成果の概要 |
近年、様々な生態・病態における亜鉛イオンや銅イオンの挙動が注目を集めている。これらの生体における役割を解析するツールとして種々の蛍光プローブが開発されてきたが、これらプローブの多くがホスト・ゲスト相互作用に基づく「配位型」蛍光プローブであるため、細胞内環境では感度が大幅に低下する。本研究では、標的イオンが触媒回転して複数のプローブ分子と反応することにより蛍光シグナルが増強される機構に基づく「反応型」蛍光プローブ分子を設計・合成し、既存のプローブよりも低濃度の細胞内亜鉛および銅の蛍光検出に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
様々な生態・病態における関与が知られる亜鉛や銅の機能解明において生体での挙動解析は必須であり、解析ツールの一つとしてこれら亜鉛や銅を非侵襲的にリアルタイムで解析可能な蛍光プローブが多数報告されている。本研究で創製した「反応型」蛍光プローブは既存の蛍光プローブよりも低濃度の細胞内亜鉛および銅を蛍光検出することができる。そこで、これまでに考えられているよりもさらに低い濃度で作用する亜鉛や銅の生体内機能を解析する上で、感度の面で有利な「反応型」の蛍光プローブは有力な解析ツールとなりうる。
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