破骨細胞活性化を可視化するマウス個体イメージングプローブ

• 研究課題/領域番号: 25620133
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 菊地 和也 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70292951)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: ｐH感受性プローブ / 破骨細胞 / 二光子蛍光イメージング / BODIPY / ヒドロキシアパタイト / 低pH / pH感受性プローブ

研究成果の概要

破骨細胞は骨表面に吸着し骨吸収を行う細胞であり、骨粗鬆症、関節リウマチなどの骨疾患に関係している。このため、その骨吸収メカニズムを明らかにすることは、疾患治療の観点から極めて重要である。本研究では、活性化した骨組織に特異的に送達され、破骨細胞が作る低pH環境下で蛍光強度が上昇し、レーザー強度に耐えうる安定性の高い蛍光プローブ、pHocas-3を開発した。マウス体内にこのプローブを投与し二光子蛍光顕微鏡を用いて観察したところ、骨表面の破骨細胞基底膜下からの蛍光を長時間にわたって確認できた。本成果は活性化した破骨細胞の動態を調べる重要なツールになるものと期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Actavataqble 19F MRI nanoparticle probes for the detection of reducing environments (2015)
  • 著者名/発表者名: Nkamura, T., Matsushita, H., Sugihara, F., Yoshioka, Y., Mizukami, S. and Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Angewandte Chemi International Edition 巻: 54 号: 3 ページ: 1007-1010
  • DOI: 10.1002/anie.201409365
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Intramolecular Long-distance Nucleophilic Reactions as a Rapid Fluorogenic Switch Applicable to Detection of Enzymatic Activity (2015)
  • 著者名/発表者名: Reisuke BABA, Yuichiro HORI, Kazuya KIKUCHI
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 21 号: 12 ページ: 4695-4702
  • DOI: 10.1002/chem.201406093
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of a Fluorogenic Probe Based on a DNA Staining Dye for Continuous Monitoring of the Histone Deacetylase Reaction (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Minoshima, T. Matsumoto, and K. Kikuchi
  • 雑誌名: Anal. Chem. 巻: 86 号: 15 ページ: 7925-7930
  • DOI: 10.1021/ac501881s
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of Luminescent Coelenterazine Derivatives Activatable by β-Galactosidase for Monitoring Dual Gene Expression (2013)
  • 著者名/発表者名: Lindberg E, Mizukami S, Ibata K, Miyawaki A, Kikuchi K
  • 雑誌名: Chem. Eur. J. 巻: 19 号: 44 ページ: 14970-14976
  • DOI: 10.1002/chem.201302002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multifunctional Core-shell Silica Nanoparticles for Highly Sensitive ^<19>F MRI (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Matsushita, S. Mizukami, F. Sugihara, Y. Nakanishi, Y. Yoshioka & K. Kikuchi
  • 雑誌名: Angew. Chem. Int. Ed 巻: 52(in press) 号: 4 ページ: 52-52
  • DOI: 10.1002/anie.201308500
  • 査読あり
• [学会発表] Intracellular Protein Labeling by Functional Probes with Tunable Chemical Switches (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Kikuchi
  • 学会等名: Labeling and Nanoscopy
  • 発表場所: Heidelberg, Gemany
  • 年月日: 2014-09-24 – 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] Design, Synthesis and Biological Application of Molecular Imaging Probes with Tunable Chemical Switches (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Kikuchi
  • 学会等名: AIMECS 2013
  • 発表場所: Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] Design, Synthesis and Biological Application of in Vivo Imaging Probes with Tunable Chemical Switches (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Kikuchi
  • 学会等名: ICMAT 2013
  • 発表場所: Singapore
  • 招待講演