細胞内カリウ厶イオン蛍光イメージング試薬の開発

• 研究課題/領域番号: 22550154
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 竹中 繁織 九州工業大学, 工学研究院, 教授 (60188208)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: ナノバイオ / 分子認識 / 細胞・組織 / 生体分子 / 蛍光プローブ / Gリッチオリゴヌクレオチド / 4本鎖DNA / FRET / カリウム / ナトリウム / G-カルテット / オリゴヌクレオチド / カリウムイオン / 蛍光イメージング / 4本鎖 / 細胞 / ペプチド / 細胞内カリウムイオン / アポトーシス / Kチャネル / G-リッチオリゴヌクレオチド / 核排出シグナルペプチド

研究概要

本研究では、オリゴヌクレオチドとペプチドとのコンジュゲートを合成し、これに蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)可能な二つの蛍光色素とビオチンの導入によってK+蛍光検出試薬PSO-5の開発に成功した。PSO-5を用いることによってアポトーシス誘導剤による細胞内からのK+流失の蛍光イメージングに成功した。この結果PSO-5がアポトーシスの初期段階におけるカスパーゼ活性化やアポトーシス性容積減少とK+濃度変化との関係を解析する有用なツールとして利用できることが示された。

研究成果

• [雑誌論文] Fluorescence imaging of potassium ions in living cells using a fluorescent probe based on a thrombin binding aptamer-peptide conjugate (2012)
  • 著者名/発表者名: Shigeori Takenaka(他11名)
  • 雑誌名: Chemical Communication 巻: 48巻 ページ: 4740-4742
• [雑誌論文] Structural Optimization of a DNA-Peptide Conjugate Aiming at Potassium Ion Sensing Agent in Living Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Ohzawa, Keiichi Ohtsuka, Shinobu Sato, & Shigeori Takenaka
  • 雑誌名: Peptide Science 2011 ページ: 405-406
  • NAID: 10030204658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence imaging of potassium ions in living cells using a fluorescent probe based on a thrombin binding aptamer-peptide conjugate (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ohtsuka (1), T. Matsuda (6)., 他6名
  • 雑誌名: Chem. Comm 巻: 48巻 号: 39 ページ: 4740-4742
  • DOI: 10.1039/c2cc30536d
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural Optimization of a DNA-Peptide Conjugate Aiming at Potassium Ion Sensing Agent in Living Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Ohzawa.K.Ohtsuka, S.Sato, S.Takenaka
  • 雑誌名: Peptide Science 2011 ページ: 406-406
  • NAID: 10030204658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence Detection of Potassium Ion Using G-Quadruplex Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Shigeori Takenaka & Bernard Juskowiak
  • 雑誌名: Analytica lSciences、Anal. Sci. 巻: 27巻 ページ: 1167-1172
  • NAID: 10030445452
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence Detection of Potassium Ion Using the G-Quadruplex Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka, B.Juskowiak
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 27 号: 12 ページ: 1167
  • DOI: 10.2116/analsci.27.1167
  • NAID: 130004827067
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emission lifetime study of fluorescenceprobes based on G-quadruplexoligonucleotides end-labeled with pyrenemoieties (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeori Takenaka(他4名)
  • 雑誌名: Spectroscopy 巻: 24巻 ページ: 325-331
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Methylation Analysis with anIntercalator-peptide Conjugate (2010)
  • 著者名/発表者名: Shigeori Takenaka (他3名)
  • 雑誌名: PeptideSclence 2009 ページ: 111-112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emission lifetime study of fluorescence probes based on G-quadruplex oligonucleotides end-labeled with pyrene moieties (2010)
  • 著者名/発表者名: Anna Dembska
  • 雑誌名: Spectroscopy 巻: 24 ページ: 325-331
  • 査読あり
• [学会発表] Thrombin Binding Aptamer-Peptide Conjugate for Fluorescence Imaging of Potassium Ion in A Cell (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Takenaka
  • 学会等名: The 4th Taiwan-Japan Symposium on Nanomedicine
  • 発表場所: Academia Sinca（Nankang, Taipei, Taiwan）
  • 招待講演
• [学会発表] 細胞内外カリウムイオンのペプチドーオリゴヌクレオチドコンジュゲートによる蛍光イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他7名)
  • 学会等名: 第49回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州国際会議場(福岡)
  • 年月日: 2012-06-30
• [学会発表] PSO as a fluorometric imaging reagent for an intracellular and extracellular potassiumion (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka(他7名)
  • 学会等名: 6th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2012)
  • 発表場所: Shimane Prefectural Convention Center(Kunibiki Messe,島根)
• [学会発表] Fluorescence imaging of extracellular potassium ion using DNA‐peptide conjugate carrying two fluorescence dyes (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka (他7名)
  • 学会等名: The 39th International Symposium on Nucleic Acid Chemistry 第39回国際核酸化学シンポジウム
  • 発表場所: Toyoda Auditorium(名古屋)
• [学会発表] DNA-ペプチドコンジュゲートを利用したカリウムイオン選択的蛍光試薬の開発と細胞イメージングへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(依頼講演)
  • 学会等名: 2012年日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 佐賀大学本庄キャンパス(佐賀)
• [学会発表] 細胞表面カリウムイオンセンシング試薬PSOのコレステロールリンカーの効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他5名)
  • 学会等名: 日本分析化学会第61年会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス(金沢)
• [学会発表] 細胞カリウムイオンの蛍光イメージングを目指したG-リッチオリゴヌクレオチド-ペプチドコンジュゲートの合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他7名)
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
• [学会発表] FLUOROMETRIC IMAGING OF INTERCELLULAR POTASSIUM ION USING A DNA-PEPTIDE CONJUGATE (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka(他7名)
  • 学会等名: XX IRT-20th International Roundtable on Nucleosides
  • 発表場所: Nucleotides and Nucleic Acids Centre Mont-Royal (Montreal,Canada)
• [学会発表] Fluorescence imaging of biological potassium using peptide-oligonucloetide conjugate probe (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka(他7名)
  • 学会等名: 第2回アジアケミカルバイオロジー会議
  • 発表場所: サザンビーチホテル&リゾート沖縄(沖縄)
• [学会発表] 細胞間カリウムイオンの蛍光イメージングを目指したDNA-ペプチドコンジュゲートプローブの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他7名)
  • 学会等名: 第22回バイオ・高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学先端科学技術研究センターAn棟3階大会議室(東京)ボスター賞に選ばれました
• [学会発表] ペプチドーオリゴヌクレオチドコンジュゲートによる細胞間カリウムイオンの蛍光イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他5名)
  • 学会等名: ナノ学会第10回大会
  • 発表場所: 大阪大学・大阪大学会館(大阪)
• [学会発表] 細胞膜外カリウムイオンイメージング試薬としてのコレステロールを有するGリッチオリゴヌクレオチドの性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他3名)
  • 学会等名: 第72回分析化学討論会
  • 発表場所: 鹿児島大学郡元キャンパス(鹿児島)
• [学会発表] 生体内カリウムイオンイメージングプローブとしてのPSO-5の性能評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他4名)
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶應義塾大学日吉キャンパス・矢上キャンパス(東京)
• [学会発表] ペプチド-オリゴヌクレオチドコンジュゲートによる細胞内カリウムイオンの蛍光イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤しのぶ，曽田浩二朗，大澤信，松田知己，永井健治，吉浦由貴子，中澤浩二，& 竹中繁織
  • 学会等名: ナノ学会第10回大会
  • 発表場所: 大阪大学・大阪大学会館（大阪）
• [学会発表] Fluorescence imaging of biological potassium using peptide-oligonucloetide conjugate probe (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Takenaka, K. Sota, S. Ohzawa, S. Sato, T. Matsuda, T. Nagai, Y. Yoshiura, & K. Nakazawa.
  • 学会等名: 第2回アジアケミカルバイオロジー会議
  • 発表場所: サザンビーチホテル＆リゾート沖縄（沖縄）
• [学会発表] FLUOROMETRIC IMAGING OF INTERCELLULAR POTASSIUM ION USING A DNA-PEPTIDE CONJUGATE (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka, S. Ohzawa, K. Sota, S. Sato, T.i Matsuda, Y. Yoshiura, K. Nakazawa, & T. Nagai
  • 学会等名: XX IRT - 20th International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
  • 発表場所: Centre Mont‐Royal（Montreal, Canada）
• [学会発表] DNA-ペプチド コンジュゲートを利用したカリウムイオン選択的蛍光試薬の開発と細胞イメージングへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織
  • 学会等名: 2012年西日本化学会西日本大会
  • 発表場所: 佐賀大学本庄キャンパス（佐賀）
  • 招待講演
• [学会発表] PSO as a fluorometric imaging reagent for an intracellular and extracellular potassium ion (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Takenaka, S. Ohzawa, K. Sota, S.Sato, Y. Yoshiura, K. Nakazawa, T. Matsuda, and T. Nagai
  • 学会等名: 6th International Symposium on Nanomedicine (ISNM2012)
  • 発表場所: Shimane Prefectural Convention Center(Kunibiki Messe, 島根)
  • 招待講演
• [学会発表] Fluorometric imaging of an intercellular potassium ion using a DNA-peptide conjugate (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Ohzawa, K.Sota, T.Hatsuda, T.Nagai, Y.Yoshiura, K.Nakazawa, S.Sato, S.Takenaka
  • 学会等名: 5th International Symposium of Nanomedicine
  • 発表場所: 名古屋大学ESホール(名古屋)
• [学会発表] ThrombinBinding Aptamer (TBA) Conjugated with aPeptide Carrying Fluorescent Dyes at ItsTermini as a Fluorescent Imaging Reagentof Potassium lon in the Cell (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka(招待講演)
  • 学会等名: The 7th lnternational SymposumGioPhysio Sensor Technology
  • 発表場所: 釜山大学(韓国釜山)
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] Spectraloptimization of a DNA-peptide conjugateaimimg at potassium ion sensing reagent inan living cell (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka(他3名)
  • 学会等名: 第48回ペプチド討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌)
• [学会発表] 細胞間カリウムイメージングのためのDNA-ペプチドコンジュゲート試薬の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他3名)
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議揚「エポカルつくば」(つくば)
• [学会発表] Fluorescent imaging of potassium ion inthe cell using a thrombin binding aptamer(TBA) conjugated with a peptide carryingfluorescent dyes at its termini (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka (他4名)
  • 学会等名: Third InternationalMeeting on G-Quadruplex and G-assembly
  • 発表場所: the Grand Hotel Vesuvio (Sorrento, Italy)
• [学会発表] カリウムイオンセンシング試薬としてのDNA一ペプチドコンジュゲートの構造最適化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他3名)
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学横浜キャンパス(横浜)
• [学会発表] Fluorescent imaging of potassium ion in the cell using a thrombin binding aptamer (TBA) conjugated with a peptide carrying fluorescent dyes at its termini (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka, K.Ohtsuka, T.Matsuda, K.Takemoto, T.Nagai
  • 学会等名: Third International Meeting on G-Quadruplex and G-assembly
  • 発表場所: The Grand Hotel Vesuvio (Sorrento, Italy)
• [学会発表] 細胞間カリウムイメージングのためのDNA-ペプチドコンジュゲート試薬の合成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大澤信介, 大塚圭一, 佐藤しのぶ, 竹中繁織
  • 学会等名: 第5回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場「エポカルつくば」(つくば)
• [学会発表] カリウムイオンセンシング試薬としてのDNA-ペプチドコンジュゲートの構造最適化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大澤信介
  • 学会等名: 日本化学会第91春季年会
  • 発表場所: 神奈川大学 横浜キャンパス(横浜)
• [学会発表] Thrombinbinding aptamer-peptide conjugate forfluorescence imaging of potassium ion inliving cells (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka(他6名)
  • 学会等名: 環太平洋国際化学会議i(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター、ワイキキ周辺ホテル(ホノルル、ハワイ)
• [学会発表] オリゴヌクレオチド-ペプチドコンジュゲートの構造変化を利用した細胞内カリウムイオンのイメージング (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他4名)
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学高等教育機能開発総合センター (北海道)
• [学会発表] 細胞内カリウムイオンイメージングの為のトロンビン結合アプタマー一ペプチドコンジュゲート (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織(他5名)
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス(東大阪市)
• [学会発表] Thrombin binding aptamer-peptide conjugate for fluorescence imaging of potassium ion in living cells (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Takenaka
  • 学会等名: 2010環太平洋国際化学会議(PACIFICHEM 2010)
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター(ホノルル、ハワイ)
• [学会発表] オリゴヌクレオチドーペプチドコンジュゲートの構造変化を利用した細胞内カリウムイオンのイメージング (2010)
  • 著者名/発表者名: 大塚圭一
  • 学会等名: 第59回高分子討論会
  • 発表場所: 北海道大学高等教育機能開発総合センター(北海道)
• [学会発表] トロンビン結合アプタマー-ペプチドコンジュゲートによる生細胞内カリウムイオンの蛍光イメージング (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹中繁織
  • 学会等名: 第34回蛋白質と酵素の構造と機能に関する九州シンポジウム
  • 発表場所: 玄海ロイヤルホテル(福岡県宗像市)(招待講演)
• [備考]
  • URL: http://takenaka.che.kyutech.ac.jp
• [備考] 九州工業大学竹中研究室発表論文
  • URL: http://takenaka.che.kyutech.ac.jp/2012/pub2012.html
• [備考] 九州工業大学竹中研究室研究発表
  • URL: http://takenaka.che.kyutech.ac.jp/2012/conf2012.html
• [備考]
  • URL: http://takenaka.che.kyutech.ac.jp/2011/conf2011.html