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タンパク質の蛍光標識技術は、タンパク質研究に必須の基盤技術であるが、既存の方法には多くの問題点が指摘されている。本研究では、新規タンパク質蛍光ラベル化試薬の開発を進めている。特に、タンパク質と相互作用することで、蛍光強度上昇が見られるプローブの開発を目指している。この性質は、従来のラベル化試薬が持たない性質であり、信頼性及び感度の上昇、ラベル操作の簡略化に重要である。ラベル化に必要な相互作用として、「ヒスタグペプチド((His)_6)」と「Co^<2+>-NTA錯体」との選択的相互作用を利用した。
本年度は、可視光励起可能な蛍光試薬の開発を行った。筆者ら以前に開発した試薬NTAC類は、紫外光を励起波長に要するため、自家蛍光や細胞傷害性などが問題となっていた。そこで、NTAC類開発の際に用いた発蛍光原理に基づき、上記問題点の克服が期待出来る試薬を設計、合成した。可視光励起可能なフルオレセインを蛍光団とし、1)ヒスタグ認識部位である「Co^<2+>-NTA錯体」を1個導入した試薬Co^<2+>」NTAIF、2)「Co^<2+>-NTA錯体」を2個導入した試薬Co^<2+>LNTA_2F、を開発した。Co^<2+>LNTA2Fは、ヒスタグに対する親和性の向上が期待できる。合成した蛍光試薬は、期待通り、ヒスタグ配列を有するペプチド/タンパク質とμMオーダーの解離定数で選択的に相互作用し、蛍光強度が増大するという性質を示した。特にCo^<2+>-NTA_2Fは、約100倍という大きな蛍光量子収率の変化を示した。この結果は、電気泳動ゲルの染色や細胞イメージング等への応用研究が期待できる結果である。
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