2018 年度研究成果報告書

生物個体の特定環境部位での代謝反応解析を目指した分子プローブの開発

研究課題

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研究課題/領域番号	17K19193
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
研究分野	生体分子化学およびその関連分野
研究機関	東京大学
研究代表者	野中洋東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (80579269)
研究協力者	山東信介
研究期間 (年度)	2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード	人工代謝物 / 分子プローブ
研究成果の概要	特定の環境での代謝反応を高選択的に得ることを目指した分子設計コンセプトに基づき、本研究では生体内での疾患関連環境として過酸化水素、疾患関連代謝酵素としてγグルタミルトランスペプチダーゼ（GGT）を選択し、それら両者が揃った条件でシグナルを生じる分子プローブBCGAを設計・合成・評価した。BCGAは過酸化水素とGGTの共存条件においてのみOFF/ON 型の蛍光シグナルを発し、どちらか一方でも存在しない条件では蛍光は見られなかった。以上より、BCGAがAND ロジックゲート型プローブとして機能する事を確認した。
自由記述の分野	ケミカルバイオロジー
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究は、化学的な工夫を埋め込んだ人工的な代謝物を利用して、特定の環境での代謝反応を高選択的に得る手法の開発を目指した。生物内での特定の環境での代謝反応を解析できることは、特定代謝反応の理解・未知メカニズムの解明への貢献や、病気から起こる特定代謝異常を察知する早期診断・治療法選択への応用が期待される。本研究では、コンセプトモデルとして、過酸化水素とGGTという酵素が存在する条件で蛍光を発する分子センサーを提案した。