GFP蛍光発色団を分子基盤とするON/OFFモード蛍光バイオセンサーの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12680588
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 丹羽 治樹 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (20135297)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牧 昌次郎 電気通信大学, 電気通信学部, 助手 (20266349) ; 平野 誉 電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (20238380)
• Keywords: オワンクラゲ / GFP / バイオイメージング / on / off型 / 蛍光センサー / azlactone / 4-arylmethylidene-5-imidazolone / エタノールガラス

Research Abstract

オワンクラゲの増感生物発光系を形成する緑色蛍光タンパクGFPの蛍光発色団はSer^<65>-Tyr^<66>-Gly^<67>のペプチド結合間で自己触媒的に分子内脱水縮合し、ついで自動酸化して形成される。その基本骨格は4-(4-hydoxyphenylmethylidene)-5-imidazoloneである。この基本骨格を構造基盤とする生体成分バイオイメージング用on/off型新規蛍光センサー開発の出発点として、各種4-(arylmethylidene)-5-imidazolone誘導体を合成し、その蛍光特性を検討した。
2-naphthalenecaorboxaldehyde,6-methoxy-2-naphthalenecarboxaldehyde,4-(dimethylamino)benzaldehyde,1-pyrenecarboxaldehydeから出発し、Erlermeyer azlactone合成法を利用して対応する1,2-dimethyl-4-(2-naphthylmethylidene)-5-imidazolone,1,2-dimethyl-4-(6-methoxy-2-naphthylmethylidene)-5-imidazolone,1,2-dimethyl-4-[4-(dimethylamino)phenylmethylidene]-5-imidazolone,1,2-dimethyl-4-(1-pyrenylmethylidene)-5-imidazoloneを調製した。得られた得られた4-(arylmethylidene)-5-imidazolone誘導体はエタノール溶液中では弱い蛍光性を示した。蛍光波長は2-naphthy体:520nm、6-methoxy-2-naphthyl体:460nm,4-(dimethylamino)phenyl体:520nm、1-pyrenyl体:503nmであった。
エタノールガラス(77K)中では溶液状態の2000^〜3700倍の強い蛍光性を示す事が確認された。今後は金属キレート能を有する置換基を装着した4-(arylmethylidene)-5-imidazoloneを合成する予定である。