2002 Fiscal Year Annual Research Report
短寿命励起鍵物質の蛍光発光原理解明と生細胞蛍光プローブへの応用
| Project/Area Number |
13024217
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
菊地 和也 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (70292951)
|
|---|
| Keywords | 蛍光プローブ / バイオイメージング / Zn^<2+>イオン / 励起状態 / 蛍光団 / 分子デザイン / 可視化 / 生細胞 |
|---|
| Research Abstract |
「生細胞プローブのデザイン・合成とその応用」.
生体内において,蛋白質に結合していない遊離のZn^<2+>は細胞死や神経伝達に関与していることが報告され,近年着目されるようになった.しかし,Zn^<2+>の作用機序に関しては不明な点が多い.そこで,Zn^<2+>を可視化することが,有効であると考え蛍光プローブの開発を行った.まず,PETの機構を用い,Zn^<2+>のホストを蛍光団に組み込むことで蛍光プローブを作成した.Zn^<2+>ホストとしてTPEN類縁体を用い,フルオレセインを蛍光団として用いZnAF類をデザイン・合成した.このうち,ZnAF-2はnMの濃度変化を測定でき,最高感度かつ選択的であり,ミリ秒単位での濃度変化を測定できる.さらに,細胞膜透過性に修飾したZnAF-2 DAを合成し,正常時及び虚血時におけるラット脳海馬におけるZn^<2+>濃度変化を可視化することに成功した.正常時,Zn^<2+>はCA3及び歯状回において高濃度で存在するが,虚血や脱分極刺激によってCA1において濃度上昇することを示した.これは生きた状態でのZn^<2+>濃度変化を可視化した初めての例である.
|
Research Products
(6 results)
-
[Publications] T.Hirano, K.Kikuchi, Y.Urano, T.Nagano: "Improved Fluorescent Probes for Zinc, ZnAFs Suitable for Biological Applications"J. Am. Chem. Soc.. 124. 6555-6562 (2002)
-
[Publications] S.Mizukami, T.Nagano, Y.Urano, A.Odani, K.Kikuchi: "A Fluorescent Anion Sensor That Works in Neutral Aqueous Solution for Biological Application"J. Am. Chem. Soc.. 124. 3920-3925 (2002)
-
[Publications] H.Takakusa, K.Kikuchi, Y.Urano, S.Sakamoto, K.Yamaguchi, T.Nagano: "Design and Synthesis of an Enzyme-Cleavable Sensor Molecule for Phosphodiesterase Activity Based on Fluorescence Resonance Energy Transfer"J. Am. Chem. Soc.. 124. 1653-1657 (2002)
-
[Publications] S.Maruyama, K.Kikuchi, T.Hirano, Y.Urano, T.Nagano: "A Novel, Cell-Permeable, Fluorescent Probe for Ratiometric Imaging of Zinc Ion"J. Am. Chem. Soc.. 124. 10650-10656 (2002)
-
[Publications] K.Haraoka, K.Kikuchi, Y.URANO, M.Narazaki, T.Yokawa, S.Sakamoto, K.Yamaguchi, T.Nagano: "Design and Synthesis of a Novel Magnetic Resonance Imaging Contrast Agent for Selective Sensing of Zinc Ion"Chem. Biol.. 9. 1027-1032 (2002)
-
[Publications] S.Ueno, M.Tsukamoto, K.Kikuchi, M.K.Yamada, N.Nishiyama, T.Nagano, N.Matsuki, Y.Ikegaya: "Mossy Fiber Zn^<2+> Spillover Modulates Heterosynaptic N-methyl-D-aspartate Receptor Activity in Hippocampal CA3 Circuits"J. Cell. Biol.. 158. 215-220 (2002)
