2014 Fiscal Year Annual Research Report
動物個体内での可視化解析を目指した近赤外蛍光プローブの開発とその生物応用
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14J12402
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
沼澤 宏治 東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 葉酸受容体 / 蛍光プローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、より実用的な葉酸受容体検出蛍光プローブを開発するため、研究実施計画に則り、まず水溶性置換基の導入を試みた。具体的には近赤外蛍光団とリガンドである葉酸との間のペプチドリンカーにスルホ基を持つアミノ酸を導入してプローブの水溶性の向上を行い、葉酸受容体が過剰発現しているKB細胞にて評価を行った。しかし、葉酸受容体非依存的なプローブの細胞内取り込みが認められ、プロトタイププローブと比較して大きな改善が見られなかった。そこで、蛍光団としてキサンテン系蛍光色素（フルオレセイン・ローダミン）を用いたプローブの合成を行いプローブに最適な色素骨格を検討したところ、ローダミン類では葉酸受容体非依存的な取り込みが見られたものの、フルオレセインでは細胞内から蛍光が検出されず、細胞膜上の葉酸受容体を選択的に検出することが可能であった。この結果は、蛍光団がカチオン性を帯びておらず膜透過性が低下したことによる結果と考えられるが、本知見は細胞膜上の葉酸受容体を蛍光観察する上でプローブに必要な物性を示す重要な知見であると考えられる。
また、この知見を活かしてフルオレセイン類縁体で赤色蛍光を持つ蛍光団であるDichloroTokyoMagentaを用いて蛍光プローブを合成し、KB細胞にて評価を行った。その結果、細胞内からは蛍光は検出されず、赤色蛍光で細胞膜上の葉酸受容体を選択的に検出することに成功した。赤色蛍光は近赤外蛍光には長さで及ばないものの、生体組織の透過性は良く自家蛍光が少ないため、研究の目的として掲げたマウス胚の神経管形成期のイメージングを実現できる波長であると考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
プロトタイププローブの課題であった葉酸受容体非依存的な細胞内取り込みを、蛍光団の構造的条件を探索し、得られた知見をもとにしてプローブを開発することで解決し、初年度の計画を達成した。さらに、その知見を活かして生物応用可能な赤色蛍光でのプローブの開発にも成功したことから、想定以上に研究が進展したと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は真にin vivo系にて有用な葉酸受容体検出蛍光プローブを開発すべく、蛍光プローブのoff/on機能化を行い、プローブを洗い流すことなく標的部位をコントラスト良く画像化できる蛍光プローブの開発を目指していく。また、本年度得られた色素骨格についての知見をもとに、さらに波長が長い蛍光プローブの開発に向けての検討を進めていく。
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Research Products
(6 results)
