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錯体化学に基づくマルチカラー磁気共鳴イメージング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21651095
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 生物分子科学
研究機関大阪大学

研究代表者

水上 進  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30420433)

研究期間 (年度) 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2009年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードMRI / 金属錯体 / 常磁性シフト / マルチカラー
研究概要

多くの希土類金属イオンは常磁性緩和促進(PRE)効果に加えて擬コンタクトシフト(PCS)効果を持つため、配位子や配位水のケミカルシフトがシフトすることが知られている。この現象を利用して、あらかじめ配位水シグナルにNMR飽和パルスを照射することにより、異なる種類の希土類金属錯体をNMRおよびMRIによって識別することが可能である。この手法を化学交換飽和移動(CEST)という。そこで、複数の希土類金属イオンおよび配位子化合物の組み合わせにっいて、配位水の常磁性シフトの値およびCEST効果を網羅的に検討した。配位水の交換速度の速い希土類金属錯体に関しては配位水のピーク観測が困難であった。そこでさらに、ナノサイズのリポソームおよび有機ポリマーからなるナノカプセルを合成し、その内部に希土類錯体を取り込ませることで、カプセルの内外の水分子の交換を希土類錯体への見かけの配位水交換として捉えられるかどうかについて検討した。その結果、水の1H NMRピークはわずかに肩を持つピークが得られた。この結果に基づき1H MRIにおけるマルチカラー化を目指して、前飽和パルス照射によりそれぞれの各希土類金属錯体に特異的なMRIシグナルが観察できるかについて検討しているが、1H NMRスペクトルにおいてCEST実験を行うのに十分なピークの分離が得られていないことから、マルチカラー化は達成していない。しかしながら、上記結果をもとにさらにピークの分離を大きくなるような構造デザインを行うことで、CEST原理を用いた機能性マルチカラープローブの開発が可能になると期待される。

報告書

(1件)
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Application of Stimuli-responsive Polymer for Development of Novel MRI Probes2010

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okada, Shin Mizukami, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      ChemBioChem (in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 化学プローブのデザイン・合成によるタンパク質機能の可視化ツール2010

    • 著者名/発表者名
      水上進・菊地和也
    • 雑誌名

      生化学 82

      ページ: 21-29

    • NAID

      10026300192

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Covalent Protein Labeling Based on Noncatalytic β-Lactamase and a Designed FRET Substrate2009

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami, Shuji Watanabe, Yuichiro Hori, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131

      ページ: 5016-5017

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Ratiometric Fluorescent Probes for Phosphatases Using pK a-Switching Mechanism2009

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami, Shuji Watanabe, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      ChemBioChem 10

      ページ: 1465-1468

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anion Sensor-Based Ratiometric Peptide Probe for Protein Kinase Activity2009

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Kikuchi, Shigeki Hashimoto, Shin Mizukami, Tetsuo Nagano
    • 雑誌名

      Org.Lett. 11

      ページ: 2732-2735

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Synthesis of Coumarin-based Zn^<2+> Probes for Ratiometric Fluorescence Imaging2009

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami, Satoshi Okada, Satoshi Kimura, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      Inorg.Chem. 48

      ページ: 7630-7638

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoactive Yellow Protein-based Protein Labeling System with Turn-on Fluorescence Intensity2009

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Hori, Hideki Ueno, Shin Mizukami, Kazuya Kikuchi
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 131

      ページ: 16610-16611

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] in vivoイメージングを目指した可視化プローブ開発2009

    • 著者名/発表者名
      菊地和也・水上進
    • 雑誌名

      ぶんせき 4

      ページ: 200-202

    • NAID

      10025216425

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多機能性タンパク質ラベル化技術の開発とイメージングへの応用2010

    • 著者名/発表者名
      水上進・渡辺修司・山本拓・吉村彰真・菊地和也
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光感受性抗菌ペプチドを用いた薬物放出システムの開発2010

    • 著者名/発表者名
      水上進・細田真梨子・菊地和也
    • 学会等名
      日本薬学会第130年会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター(岡山)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 希土類金属錯体を用いたin vivoイメージング用プローブの開発2009

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      第47回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      アスティ徳島(徳島)
    • 年月日
      2009-10-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 化学原理に基づくバイオイメージングツール開発2009

    • 著者名/発表者名
      水上進
    • 学会等名
      第2回稲盛フロンティア研究講演会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡)
    • 年月日
      2009-05-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 希土類金属錯体を用いたin vivoイメージング用プローブの開発2009

    • 著者名/発表者名
      Shin Mizukami
    • 学会等名
      Gordon Research Conference-Bioorganic Chemistry
    • 発表場所
      Procter Academy, Andover, NH, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光応答性薬物放出システムの開発2009

    • 著者名/発表者名
      水上進・佐竹孝文・菊地和也
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第4回年会
    • 発表場所
      神戸市産業振興センター(神戸)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] レポーター酵素活性を検出する^<19>F MRIプローブ2009

    • 著者名/発表者名
      水上進・松下尚嗣・滝川利佳・菊地和也
    • 学会等名
      日本分子イメージング学会第4回学会総会・学術集会
    • 発表場所
      学術総合センター(東京都千代田区)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-molpro.mls.eng.osaka-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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