バイオイメージングを目的とした新規一酸化窒素検出法の開発と生体系への応用

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10557243
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 長野 哲雄 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (20111552)
• 研究分担者: 樋口 恒彦 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (50173159)
• キーワード: 一酸化窒素 / バイオイメージング / 蛍光 / プローブ / 内皮細胞 / 海馬 / 虚血 / 一酸化窒素合成酵素

研究概要

本研究は、生体中から生理活性物質をバイオイメージングとして促える機能性蛍光プローブの開発を目的として行われたもので、具体的には1998年度のノーベル医学生理学賞の受賞対象となった一酸化窒素(NO)の蛍光プローブの開発を目指したものである。開発に際しては、NOの反応性に着目して、これを促えるプローブを種々分子設計し、それらを合成および評価した。その結果、昨年度までにプローブ分子内にジアミノ基を有するDAF化合物を創製した。DAFはNOと水溶液(中性)中、室温で容易に反応し、蛍光を有するトリアゾール環を生成した。実用的感度を有していることから今年度はこのDAFを改良し、実際に培養細胞あるいは生体組織中から生成するNOをバイオイメージングすることを試みた。改良の主な点はPHに対する安定性および光に対する安定性を向上させることである。検討の結果、これら二点に対し実用上、十分に満足できる改良型DAFの創製に成功した。これを用いて、内皮培養細胞からNMDA刺激に対応して生成するNOをバイオイメージングすることができた。また大脳切片を用いて、虚血状態でのNO産生をCA1領域など部位特異的に促えることに成功した。この蛍光プローブの開発に成功したことは非常に意義あることであり、特に21世紀の科学といわれる脳研究において強力な武器となるであろう。

研究成果

• [文献書誌] Takanari Inoue: "Synthesis and Evalution of 1-position-modified Inositol 1,4,5-Trisphosphate Analogs"Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 9. 1697-1702 (1999)
• [文献書誌] Naoki Umezawa: "Novel Fluorescent Probes for Singlet Oxygen"Angewandte Chemie Int.Ed.. 38. 2899-2901 (1999)
• [文献書誌] Hirotatsu Kojima: "Fluorescent Indicator for I,maging Nitric Oxide Production"Angewandte Chemie Int.Ed.. 38. 2309-3212 (1999)
• [文献書誌] Noriyuki Suzuki: "Novel Iron Porphyrin-alkanethiolate Complex with Mtramolecular NH・・・S Hydrogen Bond:Synthesis,Spectroscofy and Reactivity"J.Am.Chem.Soc.. 121. 11571-11572 (1999)
• [文献書誌] Hirotatsu Kojima: "Fluorescent Indicators for Nitric Oxide Based Rhodamine Chromophore"Tetrahedron Letters. 41. 67-72 (2000)
• [文献書誌] Tetsuo Nagano: "Practical Methods for Detection of Nitric Oxide"Luminescence. 14. 283-290 (1999)
• [文献書誌] 小島宏建: "実験医学"羊土社 (分担執筆). 5 (1999)
• [文献書誌] 長野哲雄: "現代化学"東京化学同人 (分担執筆). 8 (1999)