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2011 Fiscal Year Annual Research Report

カルシウムシグナルを発生させる光機能性分子の創生

Research Project

Project/Area Number 22750143
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

百武 篤也  筑波大学, 数理物質系, 講師 (70375369)

Keywordsケージド化合物 / 光分解反応 / 光化学 / 細胞イメージング / 光神経科学 / カルシウムシグナリング
Research Abstract

本研究では、細胞機能解明の基盤手技術として、有機蛍光色素を利用した見る技術だけではなく、物質を光放出する技術(ケージド化合物)の有用性に着目し研究を行っている。ケージド化合物は、生命活動に必要な主に情報伝達にかかわる生理活性物質と、光分解性保護基(ケージング基)とを組み合わせた分子で、光分解により瞬時に活性物質を放出する機能を持つ。ケージド化合物に用いられる光分解性保護基の種類はそれほど多くない。しかし近年の可視化技術のハード面の発展と共に、光分解性保護基自体の発展も必要とされてきているため、本研究ではケージド化合物に使うための新規光分解性保護基の開発を行ってきた。本研究で新たに開発されたジニトロベンゼン骨格を持つ光分解性保護基は、カルシウムイオンを放出するケージドカルシウムに用いることができる。この新規光分解性保護基に関して、まず合成法の検討から行い、アルコールを放出するテスト化合物を合成した。その結果、ケージドカルシウムに必要とされる物性、350nm付近の紫外線の吸収効率、光分解量子収率ともに、現在市販されているケージドカルシウムより優れていることが示された。また、以前我々が開発したケージドカルシウムにより、カルシウム誘発性カルシウム放出(細胞外からカルシウムイオンが流入すると、そのカルシウムイオンは筋小胞体上のリアノジン受容体を活性化し、筋小胞体からカルシウムイオンを放出させる)の哺乳類と両生類での挙動の違いを明らかにした。さらに今年度は我々が以前開発したケージドGABAの生体中における有用性を明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

有機合成が計画通りに進行しないため。

Strategy for Future Research Activity

今後はケージドカルシウムのカルシウムキレート部位の合成を迅速に進めるとともに、光吸収効率および分解量子収率を大幅に高めた新規光分解性保護基の開発を行う。

  • Research Products

    (16 results)

All 2012 2011

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Extremely efficient photoisomerization of water-soluble diphenylbutadiene dendrimers2012

    • Author(s)
      Miura, Y.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Nishimura, Y.; Arai, T
    • Journal Title

      Dyes and Pigments

      Volume: 92 Pages: 802-806

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Environmental polarity estimation in living cells by use of quinoxaline-based full-colored solvatochromic fluorophore PQX and its derivatives.2012

    • Author(s)
      Kudo, K.
    • Journal Title

      Photochemical & Photobiological Sciences

      Volume: 11 Pages: 674-678.

    • DOI

      DOI:10.1039/c2pp05337c

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] N-Acyl-N-carboxymethyl-2-nitroaniline and its analogues : a new class of water-soluble photolabile precursor of carboxylic acids2012

    • Author(s)
      Honda, T.
    • Journal Title

      Photochem.Photobiol.Sci.

      Volume: 11 Pages: 493-496

    • DOI

      DOI:10.1039/c2pp05322e

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unusually efficient trans-to-cis photoisomerization of diphenylbutadiene dendrimers in water2011

    • Author(s)
      Miura. Y.; Momotake, A.; Kanna, Y.; Nishimura, Y.; Arai, T.
    • Journal Title

      Photochem. Photobiol. Sci

      Volume: 10 Pages: 1524-1526

    • DOI

      DOI:10.1039/c1pp05212h

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatial distributions of GABA receptors and local inhibition of Ca2+ transients studied with GABA uncaging in the dendrites of CA1 pyramidal neurons2011

    • Author(s)
      Kanemoto, Y.; Matsuzaki, M.; Morita, S.; Hayama, T.; Noguchi, J. Senda, N.; Momotake, A.; Arai, T.; Kasai, H
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 6 Pages: e22652.

    • DOI

      DOI:10.1371/journal.pone.0022652

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Energy Transfer and trans-cis Isomerization in Dendrimer Aggregates2011

    • Author(s)
      Miura. Y.
    • Journal Title

      Bull.Chem.Soc.Jpn.

      Volume: 84 Pages: 363-365

    • DOI

      DOI:10.1246/bcsj.20100318

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Extremely efficient and long lifetime fluorescence of cis-stilbene contained in a rigid dendrimer2011

    • Author(s)
      Tabuchi, M.
    • Journal Title

      Photochemical & Photobiological Sciences

      Volume: 10 Pages: 1521-1523

    • DOI

      DOI:10.1039/c1pp05126a

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of Anthracene Excimer Fluorescence at Very Low Concentrations Utilizing Dendritic Structures2011

    • Author(s)
      Akatsuka R.
    • Journal Title

      J.Photochem.Phothiol.A : Chem.

      Volume: 223 Pages: 1-5

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jphotochem.2011.07.008

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] キノキサリン系蛍光プローブの開発と光化学的性質2011

    • Author(s)
      森山晴加
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2011-09-13
  • [Presentation] スチルベン骨格を中心に有するペプチドデンドリマーの光化学2011

    • Author(s)
      池田愛
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] 光誘起電子移動を利用したケージドグルタミン酸の分解と高機能化に関する研究2011

    • Author(s)
      百武篤也
    • Organizer
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2011-09-12
  • [Presentation] Photochemical characteristics of poly (glutamate)dendrimers2011

    • Author(s)
      IKEDA, Megumi
    • Organizer
      2011光化学討論会
    • Place of Presentation
      宮崎市民プラザ
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] Study on photoinduced electron transfer reaction to induce highly efficient photolysis for cagedglutamates2011

    • Author(s)
      MORIYAMA, Haruka
    • Organizer
      2011光化学討論会
    • Place of Presentation
      宮崎市民プラザ
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] Synthesis and substituent effect of caged compounds using nitroaniline skeleton2011

    • Author(s)
      HONDA, Takuya
    • Organizer
      2011光化学討論会
    • Place of Presentation
      宮崎市民プラザ
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] Photochemical behavior and solvent effect of poly(benzyl ether)stilbene dendrimerswith ester surface functional groups2011

    • Author(s)
      TAKIZAWA, Tsutomu
    • Organizer
      2011光化学討論会
    • Place of Presentation
      宮崎市民プラザ
    • Year and Date
      2011-09-06
  • [Presentation] 脂溶性ポリグルタミン酸デンドリマーの光化学的挙動2011

    • Author(s)
      池田愛
    • Organizer
      日本化学会第5回関東支部大会(2011)
    • Place of Presentation
      東京農工大学小金井キャンパス(東京都小金井市)
    • Year and Date
      2011-08-30

URL: 

Published: 2013-06-26  

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