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2012 年度 実施状況報告書

過酸化水素バイオイメージングのための高速・高感度過酸化水素蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24550197
研究種目

基盤研究(C)

研究機関同志社大学

研究代表者

人見 穣  同志社大学, 理工学部, 准教授 (20335186)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード過酸化水素 / 蛍光 / 細胞
研究概要

既に過酸化水素と迅速に反応し酸化活性種を与える小分子金属錯体に着目し、プロ蛍光団AmplexRedを分子内に有する単核鉄錯体(MBFh1)を設計、合成している(Y. Hitomi, T. Takeyasu, T. Funabiki, and M. Kodera, "Detection of Enzymatically Generated Hydrogen Peroxide by Metal-Based Fluorescent Probe", Analytical Chemistry, 2011, 83 (24), pp 9213–9216.)。本年度は、MBFh1を用いて細胞内外の過酸化水素の検出を試みた。その結果、MBFh1は細胞培養条件において、MBFh1のアミド部位が自発的な加水分解を受け、過酸化水素非存在下においても赤色蛍光を与えることが判明した。そのため、アミド結合を持たない新たな単核鉄錯体MBFh2を設計、合成した。現在までにMBFh2の合成と基礎的な解析を終えている。MBFh2はMBFh1と同様、秒単位で過酸化水素と反応し、赤色蛍光を与えること、また、細胞培養条件においても十分に安定であることを確認している。HeLa細胞、A431細胞に対して、MBFh2を添加した結果、顕著な細胞毒性は認められなかった。MBFh2は細胞透過性を有しており、MBFh2をHeLa細胞あるいはA431細胞に添加後、外部から過酸化水素の添加に対し、細胞内に赤色蛍光の増大が観測された。また、上皮成長因子の添加によっても、A431細胞内に赤色蛍光の増大を観測することができた。以上、本年度は研究計画どおり、細胞実験に用いることが可能な高感度の過酸化水素蛍光プローブの開発に成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画通り、今後の実験の核となる細胞実験に利用可能な高感度過酸化水素蛍光プローブMBFh2の開発に成功しているため。

今後の研究の推進方策

MBFh2を用いて上皮成長因子の添加によって発生する過酸化水素の濃度上昇過程、局在化を蛍光顕微鏡を用いて観測する。更に、併行して、MBFh2の改良を進める。具体的には、細胞外の膜近傍で発生すると考えられている過酸化水素の検出のために、細胞膜局在化が可能な高感度の過酸化水素蛍光プローブを開発する。また、細胞内への移行効率の向上と細胞内器官への局在化を実現するために、過酸化水素蛍光プローブMBFh2への膜透過ペプチドの導入も行う計画である。

次年度の研究費の使用計画

本年度はMBFh2およびその改良型蛍光プローブのための合成試薬、ペプチド、溶媒、ガラス器具、また、細胞培養に必要な試薬を計上している。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013 2012

すべて 学会発表 (5件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 金属錯体型H2O2蛍光プローブの開発(1)2013

    • 著者名/発表者名
      武安俊幸・人見 穣・小寺政人
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] 金属錯体型H2O2蛍光プローブの開発(2)2013

    • 著者名/発表者名
      高野弘都・武安俊幸・人見 穣・小寺政人
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      20130322-20130325
  • [学会発表] 過酸化水素の高感度検出を目的とした金属錯体蛍光プローブの開発2012

    • 著者名/発表者名
      武安俊幸・人見 穣・小寺政人
    • 学会等名
      第45回酸化反応討論会
    • 発表場所
      名古屋市立大学病院
    • 年月日
      20121116-20121117
  • [学会発表] 水中でペルオキシダーゼ活性を示す単核鉄(III)錯体の開発2012

    • 著者名/発表者名
      平松 和明・荒川 健吾・人見 穣・小寺 政人
    • 学会等名
      錯体化学会 第62回討論会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
    • 年月日
      20120921-20120923
  • [学会発表] 金属錯体を利用した過酸化水素の蛍光検出2012

    • 著者名/発表者名
      武安 俊幸・人見 穣・小寺 政人
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学高等教育推進機構
    • 年月日
      20120906-20120908
  • [産業財産権] 複素環化合物,金属錯体および蛍光プローブ2012

    • 発明者名
      人見 穣、武安 俊幸
    • 権利者名
      人見 穣、武安 俊幸
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-186647
    • 出願年月日
      2012-08-27

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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