|
発光蛋白質エクオリンはカルシウムイオン感応性と高い発光効率と発光色制御を同時に実現している。本研究はエクオリン生物・化学発光機構を解明し、生物発光に学ぶイオン感応性と高効率な励起分子生成の基礎理論を打ち立てることめざした。生物発光に関しては、反応機構の基礎となる「生物発光時に生成する発光体セレンテラミドの励起状態構造」の決定を行った。フッ素置換したセレンテラミド誘導体を合成し、アミンとの水素結合錯体の形成とその蛍光特性を評価した。水素結合錯体の蛍光特性に対する置換基効果の結果は、セレンテラミドのフェノレートアニオンの蛍光により生物発光スペクトルを再現しうることを示した。よって"励起セレンテラミドの構造はフェノレートアニオンである"という仮説を実験的に確認することができた。さらに励起状態の光物理的特性を調べる段階に進とともに、発光色決定に働くアポタンパク質中のアミノ酸残基の帰属について検討する予定である。化学発光に関しては、エクオリン発光基質の基本骨格であるイミダゾピラジノン環にイオン感応性置換基を導入した誘導体の合成と化学発光機構の解明をめざした。本年度はイオン感応性置換基であるアザクラウンエーテルの置換体および水溶性を高めるためのカルボキシル基の置換した誘導体の合成に成功した。クラウンエーテル置換体については、対応するアミド発光体を用いて金属イオン存在下の蛍光特性と錯体生成定数の評価を行った。この結果、金属イオンの種類に依存した蛍光スペクトル変化を見い出し、特に2価のカルシウムイオンとマグネシウムイオンによる大きなスペクトル変化を確認した。カルボキシル基置換体では、イミダゾピラジノン環π電子系の特性がpH変化およびDNAとアルブミンとの相互作用により影響を受けることを見い出した。それぞれの系について、さらにイミダゾピラジノン誘導体の化学発光特性との相関を検討中である。
|
