細胞内のグアニン四重鎖を可視化するLight-up型蛍光リガンドの開発

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K05267
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分37010:生体関連化学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 飯田 圭介 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (70719773)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: G4 / G4リガンド / G-quadruplex

研究成果の概要

グアニン四重鎖 (G4) は、グアニン豊富な核酸上で形成される高次構造であり、細胞内において核酸が担う多岐にわたる機能の起点となるだけでなく、疾患の創薬標的としても注目を集めている。これらG4の機能解明にあたってはG4と特異的に結合する化合物、G4リガンドが重要な役割を果たしてきた。申請者はこれまでにG4リガンドとして白金サルフェン錯体や大環状ピリドンペンタマーを合成してきた。特に白金サルフェン錯体についてはG4を強力かつ選択的に安定化するだけでなく、結合時に蛍光を増大するLight-up特性、高い抗腫瘍活性を併せ持ち、G4リガンドとして理想的な特性を有していた。

自由記述の分野

有機合成化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

白金サルフェン錯体はG4に結合することで蛍光を発するLight-up型の蛍光化合物であることが明らかとなり、感度の高い検出を可能とした。これにより細胞内でG4の実用的なマーカーとして使用可能である。更にがん細胞に対して高い増殖抑制活性も確認されたため、創薬への応用へと展開する。大環状ピリドンペンタマーについては、興味深いことに細胞内でDNA G4を検出可能であった。これは、既存のG4リガンドは細胞内においてRNA G4を検出することが多いことを踏まえ、特異な物性を持っていることを示す。今後、こちらについても詳細を検討していく。