研究課題
当該年度においてはプロトタイプである鉄(II)イオン蛍光プローブ分子RhoNox-1を基盤とし、(1)多波長への展開と細胞内局在制御、(2)細胞膜局在型プローブ分子の開発、(3)in vivoイメージングを目指した近赤外蛍光プローブ分子の開発を実施した。(1)RhoNox-1が橙色蛍光、前年度までに開発したロドールタイプのものが黄緑色蛍光を示すのに対し、今年度はクマリンを使った青色蛍光を示すプローブ分子の開発を行なった。これは前年度にも試みていたが、水溶性の観点から細胞への応用が困難であったため、分子構造をより水系でのしように適した形へと変換することで水溶液中で機能する青色蛍光鉄(II)イオンプローブの開発に成功した。また、赤色蛍光を示す鉄(II)イオン蛍光プローブの開発にも成功した。(2)RhoNox-1の構造を基に細胞膜への局在性を示すプローブ分子の開発に成功した。このプローブ分子は細胞膜外膜へとアンカリングし、その状態で鉄(II)イオンを検出できることが明らかとなった。今後、このプローブを用いたイメージング実験を実施し、鉄の取り込み機構の解明を目指す。(3)in vivoイメージングに資する近赤外蛍光を示す鉄(II)蛍光プローブの開発を行なった。現状では蛍光波長690 nmまで長波長化させることに成功している。
2: おおむね順調に進展している
多波長展開については青色蛍光団が水溶性改善のためにその合成に時間を要したが、現在は青色、黄緑、橙色、および赤色蛍光団を使った一連の鉄(II)イオン蛍光プローブ分子のが揃っている。また、近赤外蛍光プローブについても、現在は十分長波長であるとは言えないが、N-オキシドを使ったスイッチング機構が同様の近赤外蛍光団でも機能することが確認でき、その開発の目処がついた。細胞膜局在型プローブについては当初の予定通り、プローブ分子の細胞膜上へのアンカリングおよび膜上での鉄(II)イオン検出にも成功している。以上の成果を総合的に判断し、研究計画はおおむね順調に進行していると判断した。
前年度までに確立した一連の多波長蛍光プローブを使い、細胞内小器官への局在化と同時イメージングを実施し、鉄イオンの取り込みや局在変動を解析していく予定である。また、膜局在型プローブはイメージングを中心に、トランスフェリンの動態や鉄イオンのフラックス解析を行なっていく。近赤外蛍光プローブについても目標とする700 nmを超える蛍光波長を示すものを合成し、in vivoイメージングへと展開する予定である。
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Journal of Clinical Biochemistry and Nurition
巻: 56 ページ: 57-63
10.3164/jcbn.14
Chemistry A European Journal
巻: 20 ページ: 4156-4162
10.1002/chem.201302997
Experimental Eye Research
巻: 129 ページ: 24-30
10.1016/j.exer.2014.10.019
Free Radical Research
巻: 48 ページ: 990-995
10.3109/10715762.2014.898844
Organic & biomolecular chemistry
巻: 12 ページ: 6535-6746
10.1039/c4ob00935e
