2017 Fiscal Year Annual Research Report
New fluorescence NO probe adopting radical-specific reactivity
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16K15144
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
中川 秀彦 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (80281674)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | ケミカルバイオロジー / 一酸化窒素 / 蛍光プローブ / ニトロン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一酸化窒素は、多様な生理機能に関与する細胞情報メディエーターである。一方、生体内は大気より低い酸素分圧となっており、組織や部位・病態などによって酸素分圧が異なることも明らかになりつつある。一酸化窒素は、酸素との反応性が高いことから、その生体内動態や作用の解析には酸素分圧（酸素濃度）を考慮する必要があるが、現在汎用される一酸化窒素蛍光プローブはほとんどが酸素分圧によって測定結果が影響をうける。本研究では、酸素分圧の影響を受けずに一酸化窒素検出を可能とする新規蛍光プローブの開発を目指した。本プローブを開発することで、体内環境を考慮した実態に近い一酸化窒素測定が可能になると考えられる。
分子設計として、一酸化窒素自身と特異的に反応するニトロニルニトロキシド構造を利用し、これを蛍光団であるクマリン色素とリンカーを介して結合させた。ニトロニルニトロキシド構造の置換位置およびリンカーの組み合わせを種々検討し、ニトロニルニトロキシドがオレフィンリンカーを介してクマリン環３位に置換した化合物が良好な反応性を示すことを見出した。一酸化窒素反応前はクマリン環が蛍光消光しており、反応後顕著な蛍光上昇がみられた。また本化合物は酸素濃度の影響を受けず、一酸化窒素を検出できることが示された。
さらに、一酸化窒素検出部であるニトロニルニトロキシド構造がアスコルビン酸に還元されやすい性質を有することから、アスコルビン酸との反応性を低下させる構造の探索を行った。上記で得られた化合物のニトロニルニトロキシド部に脂溶性を示す種々のアルキル基を導入し、水溶性の高いアスコルビン酸との反応性を低減させることを企図した。４つのエチル基を導入した化合物についてアスコルビン酸との反応性の低下が見られたが、反応が完全には抑制されなかった。今後、引続く研究計画を立案し開発を継続することとした。
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