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2023 年度 実施状況報告書

ラマンプローブによる可逆的チアMichael反応の生細胞解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K06495
研究機関東北大学

研究代表者

山越 博幸  東北大学, 薬学研究科, 助教 (30596599)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードラマンプローブ / ラマン分光 / チアMichael反応 / チオール / Michael受容体
研究実績の概要

昨年度、ThioRasと名付けたチオール解析用のラマンプローブを開発し、水溶液中でのレシオ解析に成功していた。同結果を踏まえ、本年度はThioRasの生細胞解析を行った。まず、HeLa細胞に処理したThioRasとフェニル基を持つ誘導体の分布を調べた結果、フェニル基を持つ誘導体が粒状の分布を示したのに対し、ThioRasは拡散した分布を示した。ThioRasの小さくて水溶性に優れた特性によるものと考えられる。次に、ThioRasとグルタチオンをHeLa細胞に処理し、細胞中で起こるチアMichael反応をラマン解析した。水溶液の場合と比べてスペクトルの形状はブロードであったが、ThioRasとそのチオール付加体のニトリルピークは分離可能であった。培地、核、細胞質、脂肪滴の平均ラマンスペクトルの各ピーク強度から、ThioRasとそのチオール付加体、および両者の合計濃度を概算した。その結果、疎水的な脂肪滴中ではThioRasの割合が高く、チオール付加体の生成が不利であることがわかった。同傾向を溶液実験で検証した結果、ThioRasは、脂肪滴を模倣したヘキサン酸や酢酸エチル中ではメルカプトエタノールと反応しない一方、極性溶媒のDMSO中では付加体を与えた。続いて、ピーク強度比から推定した培地中のチオール濃度は、添加したグルタチオンの濃度と殆ど同じであった。このことから、ThioRasを用いたチオール濃度の推定の妥当性が示された。現在は、検出感度の改善を目指して、ThioRasのエステル部位の構造修飾を試みている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究計画の二年目で誌上報告に至れたため、当初の計画より進んでいる。三年目はより発展的な内容に取り組む予定である。

今後の研究の推進方策

プローブのエステル部位を構造修飾することで、プローブの高感度化を目指す。

次年度使用額が生じた理由

機器の測定料が上がったことに伴い、翌年度のウエイトを高めたため。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Design, Synthesis, and Biological Evaluation of Water-Soluble Prodrugs of C5-Curcuminoid GO-Y030 Based on Reversible Thia-Michael Reaction2024

    • 著者名/発表者名
      Yamakoshi Hiroyuki、Fukuda Michihiro、Ikeda Hiro、Fujiki Shogo、Kohyama Aki、Nagasawa Shota、Shinozaki Hanae、Shibata Hiroyuki、Iwabuchi Yoshiharu
    • 雑誌名

      Chemical and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 72 ページ: 127~134

    • DOI

      10.1248/cpb.c23-00775

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ratiometric analysis of reversible thia-Michael reactions using nitrile-tagged molecules by Raman microscopy2023

    • 著者名/発表者名
      Yamakoshi Hiroyuki、Shibata Daiki、Bando Kazuki、Kajimoto Shinji、Kohyama Aki、Egoshi Syusuke、Dodo Kosuke、Iwabuchi Yoshiharu、Sodeoka Mikiko、Fujita Katsumasa、Nakabayashi Takakazu
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 59 ページ: 14563~14566

    • DOI

      10.1039/D3CC05015G

    • 査読あり
  • [学会発表] ニトリルタグラマンプローブを用いたチオールの生細胞レシオ検出2023

    • 著者名/発表者名
      山越博幸,柴田大輝,畔堂一樹,梶本真司, 髙山亜紀,江越脩祐,闐闐孝介,岩渕好治,袖岡幹子,藤田克昌,中林孝和
    • 学会等名
      第 49回反応と合成の進歩シンポジウム
  • [学会発表] 可逆的チアMichael反応に基づくC5クルクミノイドGO-Y030水溶性プロドラッグの創製2023

    • 著者名/発表者名
      山越博幸,福田宙央,池田裕,藤木翔吾, 髙山亜紀,長澤翔太,篠崎英恵,柴田浩行,岩渕好治
    • 学会等名
      第40回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • [学会発表] クルクミンを起点とする創薬化学研究ならびに生細胞解析手法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      山越博幸
    • 学会等名
      第21 回化学系若手研究者セミナー
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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