細胞オルガネラ局在性を有する金属イオン蛍光プローブの開発と一細胞多重染色への応用

• 研究課題/領域番号: 23685039
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 名古屋大学 (2013); 京都大学 (2011-2012)
• 研究代表者: 多喜 正泰 名古屋大学, その他の研究科, 准教授 (70378850)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 30,030千円 (直接経費: 23,100千円、間接経費: 6,930千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2011年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
• キーワード: 蛍光プローブ / 生体金属イオン / 細胞小器官 / 多重染色 / 局所イメージング / 亜鉛イオン / 銅一価イオン / ミトコンドリア / 蛍光イメージング / 亜鉛蛍光プローブ / 銅蛍光プローブ / オルガネラ局在能 / ラベル化 / 局在性 / 細胞膜

研究概要

細胞内におけるシグナル伝達機構を分子レベルで解明するためには，細胞内におけるシグナル伝達物質の時間的・空間的動態を捉える必要がある。その有用な手法として，細胞内オルガネラに対して特異的に局在化する蛍光プローブを開発し，各種金属イオンの部位特異的な可視化を行った。蛍光プローブにコレステロール基あるいはカチオン性官能基を組み込むことによって，細胞膜およびミトコンドリアにそれぞれプローブ分子を集積することに成功した。さらに，生細胞内における亜鉛および銅一価イオンの局所的蛍光イメージングも達成した。

研究成果

• [雑誌論文] Mitochondria-targeted Turn-on Fluorescent Probe Based on a Rhodol Platform for the Detection of Copper(I) (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Taki, K. Akaoka, K. Mitsui, Y. Yamamoto
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem 巻: 12(27) ページ: 4999-5005
• [雑誌論文] Mitochondria-targeted turn-on fluorescent probe based on a rhodol platform for the detection of copper(I) (2014)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Taki, Kazushi Akaoka, Koji Mitsui, Yukio Yamamoto
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 12
  • DOI: 10.1039/c4ob00527a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a dual functional luminescent sensor for zinc ion based on a peptidic architecture Bioorg (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, M. Taki, K. Akaoka, Y. Yamamoto
  • 雑誌名: Med. Chem. Lett 巻: 22 ページ: 7410-7413
• [雑誌論文] Rosamine-Based Fluorescent Sensor with Femtomolar Affinity for the Reversible Detection of a Mercury Ion (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Taki, K. Akaoka, S. Iyoshi, Y. Yamamoto
  • 雑誌名: Inorg Chem 巻: 51 ページ: 13075-13077
• [雑誌論文] Structural insights into the substrate specificity of bacterial copper amine oxidase obtained by using irreversible inhibitors (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hayashi, Takeshi Murakawa
  • 雑誌名: Journal of Biochemistry 巻: 151 ページ: 167-178
  • DOI: 10.1093/jb/mvr125
  • NAID: 10031166055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a dual functional luminescent sensor for zinc ion based on a peptidic architecture (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, Tasuku; Taki, Masayasu; Akaoka, Kazushi; Yamamoto, Yukio
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 22 ページ: 7410-7413
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2012.10.061
  • NAID: 120005054566
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rosamine-Based Fluorescent Sensor with Femtomolar Affinity for the Reversible Detection of a Mercury Ion (2012)
  • 著者名/発表者名: Taki, Masayasu; Akaoka, Kazushi; Iyoshi, Shohei; Yamamoto, Yukio
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 51 ページ: 13075-13077
  • DOI: 10.1021/ic301822r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Synthesis of Fluorescent Probe for Polyhistidine Tag Using Macrocyclic Nickel(II) Complex and Fluorescein Conjugate Bull (2011)
  • 著者名/発表者名: Taki, F. Asahi, T. Hirayama, Y. Yamamoto
  • 雑誌名: Chem. Soc. Jpn 巻: 84
• [雑誌論文] Development of a Cholesterol-Conjugated Fluorescent Sensor for Site-Specific Detection of Zinc Ion at the Plasma Membrane (2011)
  • 著者名/発表者名: Iyoshi, M. Taki, Y. Yamamoto
  • 雑誌名: Org. Lett 巻: 13 ページ: 4558-4561
• [雑誌論文] Human spire interacts with the barbed end of the actin filament (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ito, A.Narita, T.Hirayama, M.Taki, S.Iyoshi, Y.Yamamoto, Y.Maeda, T.Oda
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 巻: 408 ページ: 18-25
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2010.12.045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron microscopic visualization of the filament binding mode of actin binding proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ito, T.Hirayama, M.Taki, S.Iyoshi, S.Dai, S.Takeda, C.K-Sakiyama, T.Oda, Y.Yamamoto, Y.Maeda, A.Narita
  • 雑誌名: J.Mol.Biol. 巻: 408 ページ: 26-39
  • DOI: 10.1016/j.jmb.2011.01.054
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Synthesis of Fluorescent Probe for Polyhistidine Tag Using Macrocyclic Nickel(II) Complex and Fluorescein Conjugate (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Taki, F.Asahi, T.Hirayama, Y.Yamamoto
  • 雑誌名: Bull. Chem. Soc. Jpn. 巻: 84 号: 4 ページ: 386-394
  • DOI: 10.1246/bcsj.20100288
  • NAID: 130004152899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Cholesterol-Conjugated Fluorescent Sensor for Site-Specific Detection of Zinc Ion at the Plasma Membrane (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Iyoshi, M.Taki, Y.Yamamoto
  • 雑誌名: Org.Lett. 巻: 13 ページ: 4558-4561
  • 査読あり
• [学会発表] ロドール骨格を基盤とするミトコンドリア局在型銅一価蛍光プロープの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 赤岡一志・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ミトコンドリア標識能を有する亜鉛蛍光プロープの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅井悠志・多喜正泰・赤岡一志・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] 銅触媒アジド－アルキン付加環化反応を加速する新規水溶性配位子の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺脇智紀・酒井尚子・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] 銅一価イオンの時間分解検出を指向した新規蛍光性希土類錯体の合成及びその分光学的特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉原朋弘・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] 高いHis-tag親和性を有する新規Ni-NTAオリゴマーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 下坪拓也・赤岡一志・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] ロドール骨格を基盤とするミトコンドリア局在型銅一価蛍光プローブの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 赤岡一志・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] ミトコンドリア標識能を有する亜鉛蛍光プローブの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅井悠志・多喜正泰・赤岡一志・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
• [学会発表] 種々のオルガネラ局在型亜鉛蛍光プロープを用いた細胞のマルチカラーイメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 押田至雅・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] スピロ開環反応を利用した銅一価イオン蛍光センサーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三井浩司・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
• [学会発表] Mitochondria-targeted Turn-on Fluorescent Probe for Copper(I) Based on a Rhodol Platform (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Taki, Kazushi Akaoka, and Yukio Yamamoto
  • 学会等名: International Conference on BioInorganic Chemistry 16
  • 発表場所: Grenoble, France
• [学会発表] ユーロピウムイオンを発光中心とする時間分解型亜鉛蛍光センサー (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤岡一志・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 第30回希土類討論会
  • 発表場所: 北九州市
• [学会発表] 細胞内亜鉛イオンの時間分解イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 赤岡一志・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学千原キャンパス
• [学会発表] Lanthanide Complexes for Time-resolved Luminescence Imaging of Metals in Living Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Taki
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学千原キャンパス
• [学会発表] 水中における銅触媒アジド-アルキン付加環化反応の配位子による加速効果の検証 (2013)
  • 著者名/発表者名: 寺脇智紀・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学千原キャンパス
• [学会発表] ヒスチジンタグとの高い親和性を指向したNi-NTAオリゴマーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 下坪拓也・赤岡一志・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学千原キャンパス
• [学会発表] チオエーテル型配位子を有する新規希土類錯体の合成および銅一価イオンとの反応挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉原朋弘・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 錯体化学会第63回討論会
  • 発表場所: 琉球大学千原キャンパス
• [学会発表] ロサミン型亜鉛蛍光プローブによるミトコンドリアタンパク質の共有結合的ラベル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 押田至雅・多喜正泰・山本行男
  • 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(東京都)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 還元型フルオレセイン骨格を有する銅一価蛍光プローブの細胞内オルガネラ局在性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三井浩司・多喜正泰・山本行男
  • 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(東京都)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 還元型フルオレセイン骨格を有する銅一価蛍光プロープの細胞内オルガネラ局在性の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三井浩司・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶慮義塾大学
• [学会発表] 光励起電子移動機構を利用した時間分解型亜鉛蛍光センサーの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤岡一志・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶慮義塾大学
• [学会発表] 細胞膜透過性を有する時間分解型亜鉛蛍光センサーの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 赤岡一志・山崎碧・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶慮義塾大学
• [学会発表] ロサミン型亜鉛蛍光プロープによるミトコンドリアタンパク質の共有結合的ラベル化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 押田至雅・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶慮義塾大学
• [学会発表] 細胞内オルガネラ局在型亜鉛蛍光プロープの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 押田至雅・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Development of Highly Sensitive Time- Resolved Luminescence Sensors for Zinc Ion (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazushi Akaoka, Midori Yamasaki, Masayasu Taki, and Yukio Yamamoto
  • 学会等名: The Second Asian Chemical Biology Conference Itoman
  • 発表場所: Okinawa
• [学会発表] Fluorescent Sensors Based on Copper- induced C-O Bond Cleavage and Its Application to Intracellular Imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Taki, Shohei Iyoshi, and Yukio Yamamoto
  • 学会等名: The 6th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
  • 発表場所: Hong Kong Polytechnic University
• [学会発表] 細胞内オルガネラ局在型亜鉛蛍光プローブの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 押田至雅・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 錯体化学会第62回討論会
  • 発表場所: 富山大学 五幅キャンパス
• [学会発表] Development of Highly Sensitive Time-Resolved Luminescence Sensors for Zinc Ion (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazushi AKAOKA, Midori YAMASAKI, Masayasu TAKI, and Yukio YAMAMOTO
  • 学会等名: The Second Asian Chemical Biology Conference
  • 発表場所: Itoman, Okinawa
• [学会発表] 様々なチオエーテル配位子を有する銅一価錯体の構造と機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 多喜正泰・伊吉祥平・山本行男
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 光誘起電子移動機構を利用した時間分解型亜鉛蛍光センサーの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 赤岡一志・伊吉祥平・多喜正泰・山本行男
  • 学会等名: 第61回錯体化学討論会
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2011-09-17
• [図書] Metal Ions in Life Sciences, Vol. 11; Imaging and Sensing of Cadmium in Cells (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayasu Taki
  • 総ページ数: 560
  • 出版者: Springer
• [備考] 業績 山本行男研究室
  • URL: http://www.users.iimc.kyoto-u.ac.jp/~z59219/publication.html
• [備考]
  • URL: http://www.users.iimc.kyoto-u.ac.jp/~z59219/publication.html