| 研究課題/領域番号 |
22K06507
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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47010:薬系化学および創薬科学関連
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
鈴木 由美子 上智大学, 理工学部, 教授 (20295546)
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| 研究分担者 |
川口 眞理 上智大学, 理工学部, 准教授 (00612095)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | キナゾリン / 蛍光 / RNAヌクレオシド / RNA |
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| 研究開始時の研究の概要 |
RNAの細胞内挙動やRNAによる遺伝子発現制御の解明は、分子生物学や細胞生理学・病理学上、非常に重要である。細胞内RNAの可視化の従来法には問題点（感度の低さ、生きたままの細胞で検出できないなど）があり、これを解決するための新技術を開発する。
具体的には、RNAの構成単位であるヌクレオチドを蛍光標識し、生細胞内RNAのライブイメージングなどに利用して、その機能を評価する。
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| 研究実績の概要 |
DNAおよびRNAの蛍光イメージングはこれら分子の役割・機能の解明に有益である。特に、生きた細胞を用いるイメージングは細胞内核酸のリアルタイム観測を可能にする。しかし、既存の蛍光標識剤は、蛍光団の嵩高さに起因する効率の低さや蛍光波長の柔軟性の低さが課題とされている。この問題に対する解決策として、構造が小さく、任意の置換基の導入によって蛍光波長を変化させることのできる、蛍光物質 2-アミノキナゾリンの利用を検討した。
キナゾリン蛍光団のアミノ基の機能を解明する一環として、無置換アミノ基、モノメチルアミノ基、ジメチルアミノ基の液性に対する応答性を比較した結果、無置換およびモノメチルアミノ体は同じ挙動（酸性で蛍光発光する）を示し、塩基性で発光するジメチルアミノ体とはpH応答性が異なることが判明した。
キナゾリン蛍光団のボロン酸誘導体と、5-ヨードデオキシウリジンとの鈴木-宮浦カップリング反応にて、蛍光修飾ヌクレオシドを合成した。本ヌクレオシドは、酸性条件と塩基性条件ともに蛍光性を示し、異なる波長にて発光した。シチジンおよびデオキシシチジンについても同様に、キナゾリン蛍光団が導入された誘導体を合成した。ヌクレオシドのトリリン酸化も試みたが、生成物の精製が困難であり、単離、構造確認に至っていない。
キナゾリン蛍光団を培養細胞に添加すると、エンドサイトーシスにより細胞内に取り込まれることを蛍光顕微鏡にて観察した。今後、細胞内小器官のpH観察への利用が期待できる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
半年間サバティカル制度を利用して海外に研究滞在したため、本課題の進捗がやや遅れた。
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| 今後の研究の推進方策 |
合成した蛍光標識ヌクレオシドのトリリン酸化を行い、細胞内 RNA イメージングを実現する方法として広く用いられている、Fluorescence in situ hybridization 法への利用を検討する。
これまでに合成した複数のヌクレオシドをDNA合成用のモノマー（ホスホロアミダイト）へと変換し、DNA合成を行う。
蛍光標識ヌクレオシドを用いて、細胞内pHの観察実験を行う。
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