蛍光プローブライブラリーを用いた感染症迅速検出蛍光プローブの開発と創薬への展開

1.感染症迅速検出蛍光プローブの開発これまでに細菌種や癌細胞・癌組織のグリコシダーゼ活性を分子内スピロ環化反応を基盤とした蛍光プローブ群を開発する事で網羅的に評価し、その迅速診断を可能とする蛍光プローブを見出してきた。昨年度はウイルスへ焦点を置き、SARS-CoV-2由来のプロテアーゼであるMproに着目し、上記の分子内スピロ環化反応を蛍光制御原理とする蛍光プローブの開発戦略を利用して発現系のSARS-CoV-2 Mpro活性をin vitroで高感度に検出可能な蛍光プローブの開発に新たに成功した。今後、これらの分子内スピロ環化反応を基盤とする蛍光プローブ戦略を感染細胞の迅速検出に応用できる可能性が期待される。2.Tetrazine Click反応を用いたFRET型蛍光プローブの細胞内合成一般的に2波長の色素を用いたFRET型プローブは溶解性が乏しく、細胞内への導入が困難である。当教室が開発してきたグルタチオン濃度変化を可逆的かつ定量的に検出可能なプローブQG3.0は、グルタチオン応答性の蛍光団とグルタチオン非応答性の蛍光団からなるプローブであるが、細胞内に導入する際に溶解補助剤が必要であり細胞膜への吸着が問題であった。昨年度は上記の課題を解決すべく、Tetrazine Click反応でFRET型蛍光プローブを細胞内構築する戦略を考え、その検証を行った。具体的には、緑色及び赤色色素に対して、Tz基とTCO基をそれぞれ標識した色素群を合成し、in vitroでClick反応の評価を行ったところ、FRETプローブ自体を構築する色素ペアを見出す事に成功した。一方で、2色素間の化学構造的な長さや角度がFRETプローブのグルタチオン応答性に大きく影響する事も明らかとなった。今後、2色素間の長さや角度を調整する事で細胞内でグルタチオン応答性のFRETプローブを構築する事が期待される。

1.感染症迅速検出蛍光プローブの開発これまでに細菌種や癌細胞・癌組織のグリコシダーゼ活性を分子内スピロ環化反応を基盤とした蛍光プローブ群を開発する事で網羅的に評価し、その迅速診断を可能とする蛍光プローブを見出してきた。昨年度はウイルスへ焦点を置き、SARS-CoV-2由来のプロテアーゼであるMproに着目し、上記の分子内スピロ環化反応を蛍光制御原理とする蛍光プローブの開発戦略を利用して発現系のSARS-CoV-2 Mpro活性をin vitroで高感度に検出可能な蛍光プローブの開発に新たに成功した。今後、これらの分子内スピロ環化反応を基盤とする蛍光プローブ戦略を感染細胞の迅速検出に応用できる可能性が期待される。2.Tetrazine Click反応を用いたFRET型蛍光プローブの細胞内合成一般的に2波長の色素を用いたFRET型プローブは溶解性が乏しく、細胞内への導入が困難である。当教室が開発してきたグルタチオン濃度変化を可逆的かつ定量的に検出可能なプローブQG3.0は、グルタチオン応答性の蛍光団とグルタチオン非応答性の蛍光団からなるプローブであるが、細胞内に導入する際に溶解補助剤が必要であり細胞膜への吸着が問題であった。昨年度は上記の課題を解決すべく、Tetrazine Click反応でFRET型蛍光プローブを細胞内構築する戦略を考え、その検証を行った。具体的には、緑色及び赤色色素に対して、Tz基とTCO基をそれぞれ標識した色素群を合成し、in vitroでClick反応の評価を行ったところ、FRETプローブ自体を構築する色素ペアを見出す事に成功した。一方で、2色素間の化学構造的な長さや角度がFRETプローブのグルタチオン応答性に大きく影響する事も明らかとなった。今後、2色素間の長さや角度を調整する事で細胞内でグルタチオン応答性のFRETプローブを構築する事が期待される。