| 研究課題/領域番号 |
22K20539
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0501:物理化学、機能物性化学、有機化学、高分子、有機材料、生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 宮崎大学 |
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研究代表者 |
木山 正啓 宮崎大学, 研究・産学地域連携推進機構, 研究員 (10968514)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 生物発光 / プローブ / イメージング / 近赤外発光 / プロテアーゼ / 発光プローブ / 近赤外 / ホタル / ウィルス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者の研究グループでは、ホタル型高感度近赤外生物発光反応システムAkaBLI（人工基質Akalumineと人工酵素Akalucで構成)を開発した。AkaBLIは、動物個体深部において極少数の細胞を高感度に可視化することが可能である。本研究ではこの発光システムを技術基盤とし、特定の生理活性物質の存在により発光活性が変化するプローブの開発を行う。これにより、個体深部におけるより詳細な生体内イベントの観察が可能であると期待している。
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| 研究成果の概要 |
近赤外生物発光システムAkaBLIの発光基質AkaLumineにSARS-CoV-2メインプロテアーゼ（3CL）認識ペプチドを修飾した、3CL Turn-on AkaLumineプローブを合成した。3CLプロテアーゼ存在下では非存在下と比較して20倍程度発光強度が向上した。AkaLuc発現マウスに3CL非存在下当該プローブを投与するとAkaLumine投与と比較し20%程度発光した。3CL非存在下での発光は望ましくないが、血液中のセリンプロテアーゼによりプローブが加水分解を受けAkaLumineが遊離したものと推測された。現在はブローブ加水分解の回避方法の検討を行っている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
AkaBLIはAkalucの局在、増殖過程、遺伝子発現動態を観察できる。さらに複雑な生命現象を観察するため、特定の生体分子に呼応して発光活性を変化させるプローブの開発が必要である。今回の研究では、AkaLumineに生体分子に呼応するペプチドを新しい修飾法で修飾したプローブを合成することができた。AkaLumine以外にも発光波長の異なる人工発光基質に適応可能であり、多色で観察できる技術となり得る。一方、ペプチドのアミド結合様の易生分解性構造を有していると、in vivoでは容易に分解されうるため、その回避方法の検討が必要であることも判明した。
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