| 研究課題/領域番号 |
25560202
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
片山 佳樹 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70284528)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | プロテインキナーゼ / 分子プローブ / バイオイメージング / 蛍光プローブ / ペプチド |
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| 研究実績の概要 |
前年度、合成した2波長型プロテインキナーゼ蛍光プローブは、溶液中では良好にキナーゼ活性を検出可能であったが、細胞内や血中などの条件では、凝集が生じ適用が困難であった。そこで、これを安定化するため、血清アルブミンで周囲をコートできる方法論を考案した。すなわち、血清アルブミンに強固に結合できるリガンドとしてアルキル鎖を高分子鎖に導入し、これにより、高分子イオン錯体としてナノ粒子を形成した際に、その周囲にリガンドを介して血清アルブミンが結合できるようにした。その結果、ポリイオン錯体粒子は、血清アルブミン非存在下では、生体環境のような高イオン強度条件下で、顕著に凝集したが、一方、血清アルブミンを添加すると長期間まったく凝集せず、安定に存在できることを見出した。また、その他のリガンドとしてビリルビンの適用の可能性も検討した。この場合には、ビリルビンを結合した脂質リポソームにぷろーぶを内包することを考え、ホスファチジルエタノールアミンにビリルビンをアミド結合で連結した分子を合成し、これを用いたリポソームを調整して、血清アルブミンの効果を評価した。その結果、この方法論においても安定化が達成できた。一方、2種の蛍光基をペプチド型分子の両端に挿入し、さらに、方末端にPhosTagユニットを導入した分子を種々設計、合成した。PhosTagユニットは、リン酸基に強固に結合するため、このペプチドがキナーゼでリン酸化されると、ココがリン酸基二結合することで分子がフォールディングし、2種の蛍光基が近接することでエネルギー移動が生じることを期待した。しかじ、水中ではこれが生じるほどPhosTagとの結合力が大きくないことが判明し、さらに大きな結合力を達成できる、ナノ粒子表面にカチオン場を形成する分子プローブを新たに設計し、その開発に着手した。
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| 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
当初予定した、プロテインキナーゼの活性を蛍光シグナルで評価可能な分子プローブに関しては開発でき、当初の目的は達成できた。しかし、より実用的な、細胞内やin vivoでも使用可能なプローブのアイデアが成果から得られ、これにも着手下が、完成までには至っていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの検討により、世界的にも存在しない、生体内でも使用可能な実用的なキナーゼ蛍光プローブの設計が可能となった。そこで、当初の目的はおおむね達成したが、これを実現するために50万円を繰越し、これを継続することとした。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度で、当初予定したプロテインキナーゼ活性を測定可能な蛍光分子プローブシステムの開発はほぼ達成できたが、より実用的な細胞内での計測が可能なプローブ分子システムの設計が、これまでの成果から得られ、これを平成26年度に開始した。しかし、この開発は年度後半に開始したため、その評価が完結していない。そこで、それに必要な費用を翌年度に繰越し、これに用いるほうが、研究遂行上、より効率がよく、社会にも貢献できると考え、繰り越すこととした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
繰越額は、最終的な分子プローブシステムの調製と、その性能評価に使用する。この場合、すでに具体的な分子システムの構成は決定しており、その合成もすでに着手して見通しがついていることから、これを実際に調製し、そのキナーゼ活性検出能を評価後、実際に細胞内に導入して性能を評価する。
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