Development of photoswitchable fluorescent molecules using fulgimide

使用俘精酰亚胺开发光开关荧光分子

基本信息

批准号：
22KJ2066
负责人：
鳥井健司
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に引き続き、フォトクロミック分子であるフルギミドと蛍光色素であるBODIPYを用いた光スイッチング蛍光分子の開発に取り組んだ。分子設計と合成スキームを見直すことで、目的の分子を合成することができた。物性分析の結果、光照射による蛍光強度の変化が認められるものの、十分な光応答性を得ることができなかったため、再度分子設計の改善が必要になった。また、本年度の6月から8月の3か月に渡り、Marc Vendrell教授(Edinburgh大学、英国)のもとで海外研修を実施した。研修期間中に、フルギミドとBODIPYを用いた新たな光スイッチング蛍光分子を開発することに成功した。この分子は、タンパク質が存在する環境で蛍光強度が増大する発蛍光性を示し、光照射によりその蛍光強度を可逆的に変化することが明らかになった。また、タンパク質表面に修飾することで、分子間で起こる凝集を解消し、高い光安定性を保つことが示された。この分子は細胞イメージングにおいて、バックグラウンドシグナルの要因となる非特異的な蛍光を抑制し、ターゲットした部分だけで蛍光スイッチングが達成することが期待できた。現在、この蛍光分子の性質を利用した生細胞イメージングと蛍光スイッチングの達成を目指しているところである。尚、本研究は当該研究グループとMarc Vendrell教授の研究グループとの共同研究に発展し、この研究成果は本年度3月に開催された日本化学会主催の103回春季年会にて発表済である。

去年之后，我们致力于使用光致变色分子fulgimide和荧光染料Bodipy开发光切换荧光分子。通过审查分子设计和合成方案，我们能够合成所需的分子。物理性质分析表明，尽管观察到由于光照射而引起的荧光强度的变化，但无法获得足够的光回应，并且有必要再次改善分子设计。此外，从今年6月至8月，在Marc Vendrell（英国爱丁堡大学）的Marc Vendrell教授（英国爱丁堡大学）进行了海外培训。在训练期间，我们成功地使用了Fulgimide和Bodipy开发了新的照片开关荧光分子。该分子表现出荧光特性，其中荧光强度在存在蛋白质的环境中增加，并且已经揭示了荧光强度在光照射下可逆地变化。还显示，修饰蛋白质表面消除了分子之间发生的聚集并保持高光稳定性。该分子抑制了非特异性荧光，这是背景信号，细胞成像中的一个因素，并且可以预期只有在目标部分才能实现荧光切换。当前，我们的目标是使用这些荧光分子的性质实现活细胞成像和荧光切换。此外，这项研究已演变为研究小组与马克·旺德雷尔（Marc Vendrell）研究小组之间的共同研究，这项研究的结果是在今年3月举行的日本化学学会（Chement of Japan）举行的第103春季春季年度会议上提出的。