| 研究課題/領域番号 |
19205021
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
浦野 泰照 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (20292956)
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| 研究分担者 |
奥野 浩行 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教 (80272417)
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| キーワード | 分子イメージング / 蛍光プローブ / がん / 分子内閉環 / ペプチダーゼ / ローダミン / ヒドロキシメチル基 |
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| 研究概要 |
各種のペプチダーゼ活性ががん細胞で亢進しているとの報告は多く、実際カテプシンやMMPなど酵素活性をターゲットとするがんイメージング例が数多く知られている。しかしながら、ペプチダーゼをターゲットとする高感度蛍光プローブの一般性ある設計法はほぼなく、紫外光励起のプローブや複数の反応点を有する感度の低いプローブが現在でも汎用されている。そこで本年度は、ペプチダーゼ活性を鋭敏に検出可能な蛍光プローブ設計法の確立を行った。具体的には、プローブ分子内の1ヵ所のアミド結合が切断されることで、大きな蛍光変化を引き起こす分子骨格として、研究代表者が見いだしてきた新規ローダミン類の活用を検討した。すなわち通常のローダミンが持つカルボキシ基をヒドロキシメチル基へと変換した誘導体をアルカリ性条件下に置くと、分子内環化が起こり可視光域の吸収がなくなるとの知見を活用し、ローダミンのアミノ基がアミド化されている状態では環化閉環状態で存在し、アミド結合が加水分解されると開環状態へと変化して強い蛍光を発する分子デザインを検討した。その結果、ヒドロキシメチルローダミン110は中性pH条件下でほぼ開環構造で存在し強い蛍光を発する一方、その1つのアミノ基をアセチル基で保護した誘導体は中性pH条件下ではほぼ閉環構造として存在し、ほぼ無蛍光であることが明らかとなった。そこで実際に、ヒドロキシメチルローダミン110のアミノ基に各種アミノ酸をアミド結合させたアミノペプチダーゼ蛍光プローブ群を設計・開発した。その結果、これらのプローブはターゲットペプチダーゼの選択的な基質となり、1ヵ所のアミド結合の加水分解で極めて大きな蛍光強度上昇を見せることが明らかとなった。現在、これらのプローブを活用したin vivoがんイメージングを行っている。
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