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2012 年度 実績報告書

活性酸素シグナル応答機構の解明を目指した新規蛍光プローブ・イメージング技法の開発

計画研究

研究領域活性酸素のシグナル伝達機能
研究課題/領域番号 20117003
研究機関東京大学

研究代表者

浦野 泰照  東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20292956)

研究期間 (年度) 2008-04-01 – 2013-03-31
キーワード蛍光プローブ / ルシフェラーゼ / アミノルシフェリン / 分子内電子移動 / 次亜塩素酸 / 活性酸素種 / インビボ / 生物発光プローブ
研究実績の概要

最終年度は動物個体in vivoでの新規イメージング技法の確立を狙い、一昨年度にin vitroで機能の検証に成功したhROSイメージング生物発光プローブをベースに、in vivo用プローブの開発と動物個体でのhROSイメージングを試みた。具体的には、分子内電子移動による生物発光の消光(BioLeT)を制御原理として、hROSとの反応部位であるアミノフェノキシ基のアミンに様々な置換基を導入することで、フェニル基の電子密度を様々に変化させたものや、アミノルシフェリンと反応部位との間のリンカーを種々変化させたルシフェリンプローブを合成した。これらのプローブの機能を、in vitro酵素系とルシフェラーゼ発現細胞を用いて評価し、最も高感度にhROSの検出が可能なプローブを選択し、これを活用してin vivo hROSイメージングを試みた。まず、全身にルシフェラーゼを発現したトランスジェニックラットに本プローブを腹腔内注射によって導入し、その後さらに、微量の次亜塩素酸を腹腔内に注射し、その前後での生物発光強度の変化を観測した。その結果、次亜塩素酸の注入量に比例した生物発光の伸びが観測され、定量的なin vivo hROSイメージングが可能であることが明らかとなった。さらに、ザイモザンとPMAを順次腹腔内に注射することで急性炎症を惹起させ、PMA投与前後での生物発光イメージングを行った。その結果、腹腔内での有意な生物発光強度伸びが観測され、世界初のactivatable生物発光プローブによる急性炎症イメージングが達成された。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 13件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] TokyoGreen derivatives as specific and practical fluorescent probes for UDP-glucuronosyltransferase (UGT) 1A1.2013

    • 著者名/発表者名
      Terai, T. et al.
    • 雑誌名

      Chem. Commun.

      巻: 49 ページ: 3101-3103

    • DOI

      10.1039/c3cc38810g

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational Design and Development of Near-infrared-emitting Firefly Luciferins Available in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      Kojima, R. et al.
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie Int. Ed.

      巻: 52 ページ: 1175-1179

    • DOI

      10.1002/anie.201205151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational Design of Highly Sensitive Fluorescence Probes For Protease and Glycosidase Based on Precisely Controlled Spirocyclization.2013

    • 著者名/発表者名
      Sakabe, M. et al.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 135 ページ: 409-414

    • DOI

      409-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of NIR Fluorescent Dyes Based on Si-Rhodamine for In Vivo Imaging.2012

    • 著者名/発表者名
      Koide, Y. et al.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 5029-5031

    • DOI

      10.1021/ja210375e

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Activatable and Environment-insensitive Optical Highlighters for Selective Spatiotemporal Imaging of Target Proteins.2012

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi, T. et al.
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 134 ページ: 11153-11160

    • DOI

      10.1021/ja212125w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of 5'- and 7'-Substituted Luciferin Analogues as Acid-Tolerant Substrates of Firefly Luciferase.2012

    • 著者名/発表者名
      Takakura, H. et al.
    • 雑誌名

      ChemBioChem

      巻: 13 ページ: 1424-1427

    • DOI

      10.1002/cbic.201200142

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel live imaging techniques of cellular functions and in vivo tumors based on precise design of small molecule-based ‘Activatable’ fluorescence probes.2012

    • 著者名/発表者名
      Urano, Y.
    • 雑誌名

      Current Opinion in Chemical Biology

      巻: 16 ページ: 602-608

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2012.10.023

    • 査読あり
  • [学会発表] 優れたactivation ratioを示すhROS検出生物発光プローブの開発2013

    • 著者名/発表者名
      小嶋 良輔
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      神奈川(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2013-03-29
  • [学会発表] 新規グルタチオン感受性蛍光プローブによるin vivoがんイメージング2013

    • 著者名/発表者名
      吉田 昌史
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      神奈川(パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2013-03-29
  • [学会発表] 分子内spiro環化平衡の精密制御に基づく蛍光・増感プローブの開発とがん医療への応用2013

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀(立命館大学)
    • 年月日
      2013-03-25
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞内タンパク質のライブセル超解像顕微鏡イメージングを可能とする近赤外蛍光プローブ2013

    • 著者名/発表者名
      梅澤 啓太郎
    • 学会等名
      日本化学会 第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀(立命館大学)
    • 年月日
      2013-03-25
  • [学会発表] BRETドナーとして利用可能なluciferin発光基質の開発2013

    • 著者名/発表者名
      高倉 栄男
    • 学会等名
      日本化学会 第93春季年会
    • 発表場所
      滋賀(立命館大学)
    • 年月日
      2013-03-22
  • [学会発表] In Vivo Rapid Cancer Detection by Topically Spraying a Novel -Glutamyltranspeptidase-activated Fluorescence Probe2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuteru Urano
    • 学会等名
      3rd Joint Symposium of the Max Planck Society and the University of Tokyo
    • 発表場所
      Tokyo (The University of Tokyo)
    • 年月日
      2013-03-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機小分子蛍光プローブの精密設計とその応用 ~リアルタイム生細胞イメージングとin vivoがんイメージング~2013

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 学会等名
      第6回The Heart研究会
    • 発表場所
      東京(コンファレンススクエア エムプラス)
    • 年月日
      2013-03-02
    • 招待講演
  • [学会発表] In Vivo Rapid Cancer Detection by Topically Spraying a Novel -Glutamyltranspeptidase-activated Fluorescence Probe2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuteru Urano
    • 学会等名
      VIPCA Chemical Biology: Methods and Progress
    • 発表場所
      Austria (Vienna)
    • 年月日
      2013-02-12
    • 招待講演
  • [学会発表] 小分子蛍光プローブの開発による新たな細胞機能・疾患イメージング2013

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 学会等名
      平成24年度次世代バイオナノ研究会
    • 発表場所
      香川(サンポートホール高松)
    • 年月日
      2013-01-18
    • 招待講演
  • [学会発表] In Vivo Rapid Cancer Detection by Topically Spraying a Novel gamma-Glutamyltranspeptidase-activated Fluorescence Probe2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuteru Urano
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium of The Princess Takamatsu Cancer Research Fund
    • 発表場所
      Tokyo (Hotel Grand Palace)
    • 年月日
      2012-11-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Realtime imaging of ROS in living cells and tiny tumors in vivo by rationally designed novel fluorescence probes2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuteru Urano
    • 学会等名
      Joint JSPS –Karolinska Institute Symposium
    • 発表場所
      Sweden (Karolinska Institute, Stockholm)
    • 年月日
      2012-10-23
    • 招待講演
  • [学会発表] スマート蛍光プローブの精密開発による新たな細胞・疾患イメージング2012

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 学会等名
      第56回日本薬学会関東支部大会
    • 発表場所
      東京(昭和大学旗の台キャンパス)
    • 年月日
      2012-10-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Specific Ablation of Cells Expressing b-galactosidase with a Novel Activatable Photosensitizer2012

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ichikawa
    • 学会等名
      EMBO Conference Series Chemical Biology 2012
    • 発表場所
      Heidelberg (Germany)
    • 年月日
      2012-09-27
  • [学会発表] 光機能性プローブの精密開発によるin vivo生物学・医療の新展開2012

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 学会等名
      BMAS2012
    • 発表場所
      東京(慶應義塾大学薬学部)
    • 年月日
      2012-08-09
    • 招待講演
  • [学会発表] 化学プローブの精密設計によるin vivo光診断・治療の新展開2012

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 学会等名
      第8回日本脳神経外科光線力学学会
    • 発表場所
      茨城(つくば国際会議場)
    • 年月日
      2012-07-06
    • 招待講演
  • [学会発表] Real-time functional imaging of living cells and animals with rationally designed fluorescence probes2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuteru Urano
    • 学会等名
      The 33rd Naito Conference on Oxygen Biology
    • 発表場所
      Hokkaido (Châteraisé Gateaux Kingdom Sapporo)
    • 年月日
      2012-06-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規有機小分子蛍光プローブの開発に基づく生細胞・動物個体内レドックスシグナルイメージング2012

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 学会等名
      第65回日本酸化ストレス学会
    • 発表場所
      徳島(徳島県郷土文化会館)
    • 年月日
      2012-06-08
    • 招待講演
  • [学会発表] スマート蛍光プローブの精密開発による新たな分子イメージング2012

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 学会等名
      日本薬剤学会第27年会
    • 発表場所
      兵庫(神戸国際会議場)
    • 年月日
      2012-05-26
    • 招待講演
  • [図書] 種選択的高感度ROS・RNSイメージングを実現する有機小分子蛍光プローブ群の開発2012

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      秀潤社
  • [図書] 蛍光プローブの精密設計による新しい生細胞イメージング・in vivoがんイメージング2012

    • 著者名/発表者名
      浦野 泰照
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      羊土社

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公開日: 2018-02-02  

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