| 研究課題/領域番号 |
16K18869
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| 研究機関 | 兵庫医療大学 |
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研究代表者 |
塚本 効司 兵庫医療大学, 薬学部, 講師 (00454794)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | DNA / 蛍光センサー / インターカレーター |
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| 研究実績の概要 |
昨年度は、水中で蛍光DNAセンサー分子として利用可能なペリレン－ポリアミン複合体の基本構造を確立し、ポリアミンやペリレンの構造が蛍光特性にどのような影響を及ぼすかを明らかにしてきた。本年度は、センサー分子の機能向上や機能性付与を目的として、センサー分子の誘導体化を検討した。特に蛍光特性の改善を目的としてペリレン部位の誘導体化を種々試みたが、現在のところ、有用な誘導体化法が見つかっておらず、蛍光特性の改善には至っていない。一方、ポリアミン部位については、二級アミノ基のアルキル化などを検討し、センサー分子のさまざまなアルキル化体を純度よく得ることに成功した。また、ポリアミン部位にポリメチル化などのアルキル化を施しても、DNAに対する応答性が損なわれないことを確認した。このようなアルキル化は、センサー分子の水溶性の調節など、物性の改善に利用できると考えられる。
また、合成したペリレン－ポリアミン複合体を用いたDNAのライブセルイメージングを試みた。HeLa細胞にペリレン－ポリアミン複合体を作用させたのち共焦点蛍光顕微鏡で観察したところ、細胞中のDNAをイメージングすることはできなかった。メタノール固定した死細胞中のDNAはイメージングできたことから、DNAに対する応答性には問題がなく、ペリレン－ポリアミン複合体の細胞膜透過性が乏しいことなどが問題だと考えられる。合成したペリレン－ポリアミン複合体の有用性を向上させるためには生細胞中でのDNAイメージングが必要不可欠であり、今後、上述したポリアミン部位の化学修飾により膜透過性を向上させ、生細胞にも適用できる構造を探索する必要がある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
計画していた蛍光色素部位の簡便な誘導体化が確立できておらず、ペリレン－ポリアミン複合体の蛍光特性の改善に至っていないため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はペリレン部位の誘導体化の検討を引き続き行い、また、蛍光色素としてペリレンだけでなく、他の蛍光性インターカレーターの有用性も検証し、センサー分子の蛍光特性の改善を目指す。また、生細胞中でのDNAイメージングを実現するため、ポリアミン窒素上への各種置換基の導入などの誘導体化を行い、膜透過性を向上させるなど、ライブセルイメージングに適した分子構造の探索を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
蛍光色素部位の誘導体化法が確立できておらず、各種誘導体合成が計画通りに進まなかったため未使用額が生じた。
今後は蛍光色素部位の誘導化を多岐にわたって検討することとし、そのための蛍光色素やその他試薬類の購入に未使用額を充当する。また、ライブセルイメージングの検討やセンサー分子のさらなる高機能化の検討に必要な試薬や機器類の購入等に、平成30年度分として請求した助成金を充当する。
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