生きたまま分子機能を不活化するレーザー分子機能不活化プローブの開発

开发出可在活时使分子功能失活的激光分子功能失活探针

基本信息

批准号：
19651093
负责人：
菊地和也
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

現在の生命科学の重要課題のひとつとして、細胞をすりつぶさずに生きたまま生体分子の機能を明らかにするということを挙げることができる。レーザー分子機能不活化(CALI,Chromophore-assisted Laser Inactivation)は、生きたまま生体分子の機能を解析する非常に強力な方法論である。本研究では、イノシトール3リン酸(IP3)、NMDA、AMPAの受容体を標的とし、CALIによりその機能を不活化することのできるプローブ分子をデザインし、受容体の細胞における機能解明について検討した。CALIでは、レーザー光をクロモフォアに照射することにより生成するラジカル種がクロモフォア近傍の標的分子の機能を不活化する。そこで、プローブ分子は、受容体を認識する部位からなる化合物と分子機能を不活化させるためのクロモフォアをリンカーで繋ぐことにより設計した。本年度は特に環境変化型光増感剤を設計することにより、タンパク質に取り込まれたリガンドのみ、標的分子を不活化するプローブの合成に成功した。このプローブを用いると、光照射によるタンパク質の機能はほぼ100%阻害される。また、NMDA受容体やAMPA受容体を標的としたプローブ分子も同様の原理でデザインを行った。本研究で開発した方法論により、生体分子の機能を細胞が生きたま解析することができ、通常の生物学的手法では得られなかった多くの情報を得ることができると考えられる。

当前生命科学中的重要问题之一是阐明生物分子的功能，而仍然活着而无需研磨细胞。染色体辅助激光灭活（Cali）是一种非常有力的方法，用于分析生物分子的功能，同时还活着。在这项研究中，我们设计了一个探针分子，该探针分子靶向三磷酸肌醇（IP3），NMDA和AMPA的受体，并可以通过Cali灭活其功能，并检查了对细胞中受体功能的阐明。在卡利中，通过用激光照射发色团产生的自由基物种使靶分子在发色团附近的功能失活。因此，探针分子的设计是通过连接一个由位点组成的化合物来设计的，该化合物通过将其与接头链接到隔离分子功能的发色团识别受体来灭活分子。今年，我们成功地合成了仅通过设计环境可变光敏剂来灭活目标分子的探针。使用此探针，由于光照射而引起的蛋白质的功能几乎抑制了100％。另外，还使用相同的原理设计了针对NMDA和AMPA受体的探针分子。这项研究中开发的方法使细胞可以在生存过程中分析生物分子的功能，并且据信可以通过普通的生物学方法获得大量信息。