ドナー・アクセプター蛍光色素の自己会合を鍵とした生体蛍光検出

• 研究課題/領域番号: 26410105
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 久留米工業高等専門学校
• 研究代表者: 石井 努 久留米工業高等専門学校, 生物応用化学科, 教授 (60346856)
• 研究協力者: 飛田 成史
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
• キーワード: 発光 / 生体検出 / ドナー・アクセプター / 糖質分解酵素 / 会合 / 糖質

研究成果の概要

本研究では、ドナー・アクセプター色素を基盤とした生体蛍光検出について検討した。水溶性ベンゾチアジアゾール・トリフェニルアミン分子にガラクトース・糖質部を導入し、水溶性向上により蛍光度を低下させた後に、ガラクトシダーゼ・糖質分解酵素を添加したところ、蛍光強度の向上が認められた。酵素の触媒作用により色素母体より糖質部位が切断されることで、疎水性向上に基づきドナー・アクセプター色素が発光性の会合体に変化した結果である。本研究成果より、蛍光 OFF-ON 変化により生体蛍光検出の可能性を見出すことができた。

研究成果

• [雑誌論文] 水の中でドナー・アクセプター分子を光らせる：ドナー・アクセプター分子の会合に基づく水系発光システムの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石井努
  • 雑誌名: 有機合成化学協会誌 巻: 74 ページ: 781-791
  • NAID: 130005261249
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Turn-on-type Emission Enhancement and Ratiometric Emission Color Change Based on the Combination Effect of Aggregation and TICT Found in the Hexaazatriphenylene-triphenylamine Dye in an Aqueous Environment (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Ishi-i, Yuriko Moriyama, Yutarou Kusakaki
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 6 号: 89 ページ: 86301-86308
  • DOI: 10.1039/c6ra18320d
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Light-emitting Properties of Donor-acceptor and Donor-acceptor-donor Dyes in Solution, Solid, and Aggregated States: Structure-property Relationship of Emission Behavior (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Ishi-i, Kei Ikeda, Michiaki Ogawa, Yutarou Kusakaki
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 5 号: 108 ページ: 89171-89187
  • DOI: 10.1039/c5ra18231j
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Amphiphilic benzothiadiazole-triphenylamine-based aggregates that emit red light in water (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishi-i T, Kitahara I, Yamada S, Sanada Y, Sakurai K, Tanaka A, Hasebe N, Yoshihara T, Tobita S
  • 雑誌名: Organic and Biomolecular Chemistry 巻: 13(6) 号: 6 ページ: 1818-1828
  • DOI: 10.1039/c4ob02181a
  • 査読あり
• [学会発表] 会合発光性ドナー・アクセプター型色素による糖質分解酵素の蛍光検出 (2016)
  • 著者名/発表者名: 稲員惇士・白井祐弥・川井一輝・北原いくみ・石井努
  • 学会等名: 2016年光化学討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-09-06
• [学会発表] 発光性ナノ会合体による水系長波長発光システムの構築 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石井努
  • 学会等名: 信州大学繊維学部講演会
  • 発表場所: 信州大学上田キャンパス
  • 招待講演
• [学会発表] 会合性ナノ構造体による高効率水系発光システムの構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井努
  • 学会等名: 有機合成化学協会九州山口支部講演会
  • 発表場所: 住友化学大分工場（大分）
  • 年月日: 2015-11-26
  • 招待講演
• [学会発表] 水の中でドナー・アクセプター分子を光らせる：会合を鍵とする水系発光システムの構築 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井努
  • 学会等名: 崇城大学応用化学専攻講演会
  • 発表場所: 崇城大学（熊本）
  • 年月日: 2015-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] 6分岐スター型ドナー・アクセプター分子の会合による発光色と発光強度変化 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井努・守山由理子・草垣祐太郎
  • 学会等名: 2014年光化学討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪）
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] Amphiphilic Donor-acceptor-based Aggregates That Emit Red Light in Water (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Ishi-i, Ikumi Kitahara, Asami Tanaka, Naoya Hasebe, Toshitada Yoshihara, Seiji Tobita
  • 学会等名: 10th International Symposium on Macrocyclic and Supramolecular Chemistry
  • 発表場所: Strasbourg (France)
  • 年月日: 2015-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] イオン性官能基を有するドナー・アクセプター分子の会合発光特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲員惇士・築地真也・石井努
  • 学会等名: 第 55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（北九州）
  • 年月日: 2015-06-27
• [学会発表] 水中で赤色発光を示す水溶性ベンゾチアジアゾール・トリフェニルアミン会合体 (2015)
  • 著者名/発表者名: 北原いくみ・田中亜沙美・長谷部直哉・吉原利忠・飛田成史・石井努
  • 学会等名: 日本化学会第 95 春季年会
  • 発表場所: 日本大学・船橋キャンパス（船橋市）
  • 年月日: 2015-03-29
• [学会発表] イオン性官能基を有するドナー・アクセプター分子の会合による赤色発光発現 (2015)
  • 著者名/発表者名: 稲員惇士・築地真也・石井努
  • 学会等名: 日本化学会第 95 春季年会
  • 発表場所: 日本大学・船橋キャンパス（船橋市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 機能性ドナー・アクセプター分子 (2014)
  • 著者名/発表者名: 石井努
  • 学会等名: 平成２６年度 崇城大学 有機エレクトロニクス講演会
  • 発表場所: 崇城大学（熊本市）
  • 年月日: 2014-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] イオン性官能基を有するドナー・アクセプター型色素の会合発光特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 稲員惇士・石井努
  • 学会等名: 第8回有機パイ電子系シンポジウム
  • 発表場所: 佐賀市川上峡温泉
  • 年月日: 2014-11-21
• [学会発表] 水中で赤色会合発光を示す水溶性ドナー・アクセプター型色素 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白井佑弥・石井努
  • 学会等名: 第8回有機パイ電子系シンポジウム
  • 発表場所: 佐賀市川上峡温泉
  • 年月日: 2014-11-21
• [備考]
  • URL: http://apollo.cc.kurume-nct.ac.jp/~ishi-i/research/research.html
• [備考] 久留米工業高等専門学校生物応用化学科石井研究室ホームページ
  • URL: http://apollo.cc.kurume-nct.ac.jp/~ishi-i/research/research.html