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Design of fluorescent probes for dynamic analysis of polysufides and proteins modified by polysulfidation

用于动态分析多硫化物和多硫化修饰蛋白质的荧光探针设计

基本信息

批准号：
20K07006
负责人：
前田初男
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Hyogo Medical University (2022)Hyogo University of Health Sciences (2020-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

前年までに、3’-O-(2-nitrobenzenesulfonyl)-fluoresceinがポリスルフィド（H2Sn, n≧2）蛍光プローブと機能することを見出している。しかし、細胞内のH2Snおよびポリスルフィド化タンパク質の動態を解析するためには、選択性だけでなく定量性のより高いレシオメトリーに資する蛍光プローブの開発が不可欠である。そこで、FRET型蛍光プローブの設計開発に着手した。その候補化合物として、まず、7-hydroxycoumarin-4-acetic acidとO-(2-nitrobenzenesulfonyl)-rhodolとの複合体1に着目した。クマリン部位の吸収波長335 nmを励起光として用いても1は蛍光を示さなかった。しかし、H2S2を添加すると、濃度依存的に540 nmの蛍光が増大し、FRET型蛍光プローブとして機能することを見出した。蛍光プローブ1はH2Sn以外の活性硫黄種や活性酸素種には応答を示さず、H2Snに対して高選択的であった。また、1のクマリン部位の水酸基をアセチル化した2は細胞内への透過性も高く、HeLa細胞内のH2Snを高感度に検出できた。しかし、1はFRET型蛍光プローブとして特性を有するが、レシオメトリーには利用できなかった。そこで、7-hydroxycoumarin-3-carboxylic acidとO-(2-nitrobenzenesulfonyl)-rhodolとの複合体2を合成し、その蛍光特性を評価した。その結果、クマリン部位の吸収波長410 nmを励起光として用いると、2自身は470 nmに蛍光応答を示し、H2S2を添加すると濃度依存的に470 nmの蛍光が減少するとともに540nmの蛍光が増大した。つまり、2がFRET二波長型H2Sn蛍光プローブとしてレシオメトリーに活用できることが明らかとなった。

Last year, 3 ′-O-(2-nitrobenzenesulfonyl)-fluororesin was used as a light source. The development of H2Sn and H2Sn in cells is indispensable for quantitative and quantitative analysis of the dynamics of H2Sn and H2Sn. The design development of the FRET type optical fiber was started. The candidate compounds, 7-hydroxycoumarin-4-acetic acid O-(2-nitrobenzenesulfonyl)-rhodol and complex 1, were investigated. The absorption wavelength of the light source is 335 nm. The addition of H2S2 and the enhancement of FRET type luminescence at 540 nm The active sulfur species and active acid species other than H2Sn are also present in the reaction mixture. 1. Hydroxy group in HeLa cell; 2. High permeability in HeLa cell; 3. High sensitivity in HeLa cell. 1. FRET type light source Synthesis and optical properties of 7-hydroxycoumarin-3-carboxylic acid O-(2-nitrobenzenesulfonyl)-rhodol complex 2 were evaluated. As a result, when the absorption wavelength of 410 nm at the interface is excited, 2 itself emits light at 470 nm, and the addition of H2S2 reduces the light at 470 nm and increases the light at 540nm depending on the concentration. 2-FRET two-wavelength H2Sn optical fiber