HYPOXIAを標的とするANDロジックゲート型蛍光プローブの開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23816
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0801:薬学およびその関連分野
• 研究機関: 神戸薬科大学
• 研究代表者: 高嶋 一平 神戸薬科大学, 薬学部, 特任助教 (50769742)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• キーワード: アンドロジック / 蛍光プローブ / 微量元素 / シグナル増強 / 低酸素環境 / がん微小環境

研究成果の概要

本研究では酵素の基質分子と低酸素環境を検出する分子を組み合わせたANDロジックゲート型分子を開発して腫瘍選択的な蛍光イメージング法の開発を目指した。腫瘍に蓄積させる予定の酵素が生体環境中で失活することを見出したため、酵素を化学修飾することで酵素活性の安定化に成功した。また基質分子も生理条件下で不安定なために基質の構造検討を行っている。また別に、この基質の構造検討中において偶然にも亜鉛に対して選択的に応答する分子を見出した。そこで本分子構造を最適化して亜鉛に対してシグナル増強型で蛍光応答する分子を開発するに至った。本研究成果は国際学術誌等で公表済みである。

自由記述の分野

生物有機化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究に用いる酵素の安定性を増す化学修飾方法を開発することでケミカルバイオロジー研究での新たなツールとなることが期待される。また本研究では、偶然に亜鉛に対するシグナル増強型の蛍光プローブを創製した。従来のプローブ分子に比べて高感度であり、生体中での微量の亜鉛を蛍光解析するのに優れた機能を持つ。また本研究概念は他の微量元素や生体内分子の検出に拡張可能であると思われ、蛍光プローブの開発における新たな分子設計指針としても有効であることが期待される。