| 研究課題/領域番号 |
18K14360
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
江越 脩祐 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (60755932)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 重水素 / アルキン / ラマンイメージング |
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| 研究実績の概要 |
近年の細胞実験では、関連する細胞を共培養して細胞の分化や増殖を評価することが重要であるとされている。特に抗がん剤は、正常細胞と癌細胞を共培養した条件下で、正常細胞には影響せずに癌細胞特異的な効果を示す結果が求められつつある。現在の共培養実験では蛍光標識を用いた細胞識別法が主流であるが、この手法では細胞増殖時や単純な拡散を理由とした蛍光物質の細胞外への漏れ出しと細胞内への再取り込みが起こり、共培養した細胞の識別ができなくなり薬剤効果による各細胞の増殖の差を正確に評価するのが困難という問題がある。そこで申請者はこの問題を解決するため、本研究で共培養の実験系において複数の細胞種を区別可能なラマンイメージング技術の開発を目指した。
２種類の細胞の区別が可能となる重水素化化合物を設計・合成し、そのラマンシグナルの計測と細胞への適用を中心に検討を行った。さまざまな重水素化化合物を合成して培養細胞を用いた検討を続けた結果、特定の構造を有したアルキン化合物やいくつかの重水素化化合物で細胞を区別可能な結果が得られた。
また、本研究で開発したアルキンタグが、化学構造がほとんど変わらない二種類の小分子化合物を細胞内でも一度の測定で同時に区別できるというという非常に有用なタグであることも明らかにした。我々の開発したラマンタグは細胞の識別など複数の細胞研究に加えて、複数の小分子を細胞内で区別するという一細胞を用いた研究にも有用であると考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
さまざまな重水素化化合物を設計・合成して生細胞でも安定かつラマンイメージングが可能な化合物を模索した結果、アルキン化合物の他にも重水素化によりいくつかの化合物が本研究に適用できる可能性を見出した。さらに、アルキン化合物や重水素化化合物を用いた生細胞内のラマンシグナル計測において、各種化合物に対応したラマンシグナルの細胞内分布が細胞間で異なることを確認した。これらの化合物をもとに各種細胞を区別可能なラマンイメージング技術の確立ができると考えられる。
また、重水素化したアルキンの細胞内安定性やそのラマシグナルシフトと強度等を評価してタグとしての性能を検証した結果、化学構造がほとんど変わらない二種類の小分子化合物を細胞内でも一度の測定で同時に区別できるという結果が得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度はラマン顕微鏡の不具合が発生してデータの取得が遅れた。そのため次年度は、化合物やスペクトルなど論文投稿に必要なデータの収集および今年度までに得られたラマンイメージング技術・研究成果を論文投稿と学会発表などを通して一般に周知させる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度は当初の予定以上に、合成に必要な重水素試薬やラマンイメージングに必要な器具で多額の物品費を費やした。しかし、ラマン顕微鏡の不具合による研究の遅れで、論文発表や学会報告など、本研究の成果報告を本年度内に行うことはかなわなかった。そのためやむおえなく本研究の延長申請を行い、次年度に論文投稿および学会発表などの本研究成果報告のための費用を請求する。
また、今年度末に発生した新型コロナの影響により参加学会が中止となり、その分の費用も次年度の研究成果報告のための費用として繰り越す。
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