様々な代謝経路活性の一細胞検出を可能とする新規蛍光イメージング戦略の開発

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前年度ではシリルエーテル保護基にアルコキシ基を導入することで、従来のフッ化物イオンを検出する蛍光プローブで用いられているシリル保護基（TBS, TBDPSなど）と比較して、フッ化物イオン応答性を500倍以上向上させることに成功した。本年度は論文化に向けて、反応速度論解析やpH応答性、様々なアニオン種との選択性の比較などのデータを得るとともに、アプリケーションとして生体夾雑系において酵素反応に伴い放出されるフッ化物イオンの検出を行った。まずエステラーゼと反応後にフッ化物イオンを放出する基質を用いて、細胞ライセート内でのエステラーゼ活性の蛍光検出に成功した。さらに、脂肪酸を分解する代謝経路であるβ酸化の蛍光検出に取り組んだ。β酸化によって代謝されることでフッ化物イオンを放出する基質を細胞に添加し、細胞を破砕後のライセートにクマリンを有する蛍光プローブを加えたところ、蛍光強度の上昇を確認した。この蛍光上昇はβ酸化の阻害剤を添加した際は検出されなかったことから、本システムを用いてβ酸化活性を検出可能であることが分かった。さらに、クマリン以外の蛍光色素としてナフタルイミドを有するプローブでも蛍光検出が可能であり、様々な蛍光色素でβ酸化を検出可能であることが分かった。現在は本システムを用いた生細胞イメージングを検討中である。生細胞にクマリンを有する蛍光プローブを添加し、続いてフッ化物イオンを添加したところ、細胞内での蛍光上昇を確認した。この蛍光上昇はフッ化物イオンを添加しなかった場合は確認されなかったことから、本システムを用いて生細胞内でもフッ化物イオンをイメージングできることが分かった。