公募研究
新学術領域研究(研究領域提案型)
平成２４年度はこれまでに培ってきた光機能性分子の論理的設計法を生かし、有機蛍光色素の持つ特徴を最大限に引き出すことで、既存の色素を凌駕する新たな超解像イメージングプローブを開発するべく研究を行った。その結果、強い光褪色耐性やマルチカラー性といった特徴を有するローダミン・シリルローダミンを基本骨格として、分子内スピロ環化平衡を動作原理とした独自のSTORMプローブの開発に成功した。具体的には、分子内スピロ環化平衡を示す分子、つまり、熱平衡により蛍光性・無蛍光性の二つの分子フォームをとり得る分子を活用することで、自発的にブリンキング（光明滅）するプローブを開発した。まずレーザーフラッシュフォトリシス（LFP）法により、明滅速度の指標である分子内閉環速度定数（kclose）を各種誘導体に関して測定した。その結果、蛍光団の求電子性や分子内求核基の求核能が増加するに伴い、分子内スピロ環化平衡定数(pKcycl)が酸性pH側にシフトし、閉環速度が速くなることを明らかにした、さらに、適度な閉環速度を示す候補化合物を用いて蛍光顕微鏡下での評価を行った結果、従来まではブリンキングを誘発するのに必須とされてきたチオール（還元剤）・GLOX（酸素除去剤）などの添加物や強い励起光照射が一切不要な、自発的にブリンキングする新たなSTORMプローブの開発とその設計指針の確立に成功した。さらに、開発したSTORMプローブを用いることで、微小管やプラスミドなど光の回折限界以下の分解能の構造体の超分解イメージングに成功した。
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (36件) (うち招待講演 3件) 産業財産権 (1件)
J. Am. Chem. Soc
巻: 135 号: 1 ページ: 409-14
10.1021/ja309688m
巻: 134 号: 27 ページ: 11153-11160
10.1021/ja212125w
巻: 133 号: 33 ページ: 12960-12963
10.1021/ja204781t
Sci Transl Med
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10.1126/scitranslmed.3002823
