細胞内外で高感度・経時測定可能な過酸化水素イメージングの開発

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K14331
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 伊藤 栄紘 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70707918)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 過酸化水素 / イメージング / リン光色素 / グルコース

研究成果の概要

本申請研究では、リン光性色素を利用した細胞外および細胞内の過酸化水素プローブを開発し、細胞実験への利用を目指した。細胞外過酸化水素プローブとして、カタラーゼを固定化した白金ポルフィリン含有ポリスチレンビーズを開発し、培地中の過酸化水素濃度変化をビーズからの発光量で観察できた。またグルコースオキシダーゼを固定化することで、グルコース濃度も同様に観察できた。細胞内過酸化水素プローブとして、白金ポルフィリン修飾カタラーゼを調製し、過酸化水素濃度応答性を確認した。

自由記述の分野

生物無機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本申請研究では、リン光性色素の可逆的な酸素応答性を利用して、酵素反応による酸素の増減を介した新規小分子プローブの開発に取り組んだ。カタラーゼを利用した過酸化水素プローブでは、従来の蛍光性色素プローブでは困難であった過酸化水素の経時的な増減が観察可能となる。さらに、本研究で開発したプローブ技術は、グルコースオキシダーゼを利用することでグルコースプローブとして機能することが明らかとなり、使用する酵素によって様々な低分子プローブとしての応用が示された。