蛍光共鳴エネルギー移動を利用した金属蛍光プローブの開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672259
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 豊岡 利正 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (40183496)
• Keywords: 蛍光共鳴エネルギー移動 / 金属蛍光プローブ / 生体内金属 / 亜鉛

Research Abstract

生体内には、代謝や合成など生体機能の維持に関与している金属が多種存在する。金属イオンの測定にはいろいろな方法があるが中でも蛍光金属キレート試薬による測定は、生細胞中金属の動的解析が可能なため注目されている。しかし、これまでに報告されているカルシウム以外の金属を標的とした蛍光金属キレート試薬の多くは、感度や選択性が低くく、脂溶性であるため細胞膜や脂肪組織に吸着される等の問題がある。そこで、一分子中に異なる二つの蛍光団(DonorとAcceptor)を導入し、蛍光共鳴エネルギー移動(Fluorescence Resonance Energy Transfer : FRET)現象を利用した水溶性蛍光金属キレート試薬を新規合成し、蛍光特性や各種金属とのキレート形成能等を検討した。
Donorとなるナフタレン骨格をもつN-(3-Carboxy-2-naphthyl)-ethylenediamine-N, N', N'-triacetic acid(CNEDTA励起波長340nm,蛍光波長480nm)とAcceptorとなるベンゾフラザン系蛍光試薬(励起波長440〜460nm,蛍光波長560nm)であるDBD-APy, DBD-ED, ABD-APy, ABD-EDとの縮合反応により四種類の蛍光金属キレート試薬を合成した。四種類のうち、DBD-EDとCNEDTAから合成したDBD-ED-CNEDTAはpH7.5において亜鉛と1:1のキレートを形成し、蛍光が直線的に増加し亜鉛未添加の蛍光と比較して強度が4倍となった。また、カルシウム、マグネシウム添加による蛍光強度やスペクトルの変化はみられなかった。これまで、FRET現象を利用した蛍光金属キレート試薬の報告はなく、DBD-ED-CNEDTAは新しいタイプの亜鉛選択的蛍光金属キレート試薬と言える。

Research Products

• [Publications] Toshimasa Toyo'oka, et al.: "R(-)-4-(3-Isothiocyanatopyrrolidin-1-yl)-7-(N, N-dimethylaminosulfonyl)-2,1,3-benzoxadiazole, a Fluorescent Chiral Tagging Reagent:"Biomedical Chromatography. 15. 56-67 (2001)
• [Publications] Toshimasa Toyo'oka, et al.: "Determination of Intracellular Glutathione in Rat Hepatocytes after Treatment of Environmental Pollutants by Capillary Electrophoresis with Laser-"Anal.ytica Chimica Acta. 433. 1-12 (2001)
• [Publications] Toshimasa Toyo'oka, et al.: "Determination of Rat Hepatocellular Glutathione by Reversed-phase Liquid Chromatography with Fluorescence Detection"Biomedical Chromatography. 15. 240-247 (2001)
• [Publications] Tomoyuki Oe, et al.: "Study for Catecholamine-2'-deoxyguanosine Adduct Formation under Biomimetic Conditions using Liquid Chromatography-"Journal of Health Science. 47. 339-349 (2001)