眼組織のバイオイメージング

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本年度は酸化ストレスならびに細胞内情報伝達の可視化を中心に検討を進めた。1.酸化ストレスの可視化活性酸素のひとつであるO2^-を化学発光によって可視化する試みを検討した。発光試薬として、これまでのルシジェリンに代えてM-PECを用いることにより、O2^-の発光効率を大幅に上昇させることに成功し、脳スライス標本では低酸素-再灌流モデル等でO2^-発生をリアルタイムに画像として捉えることができた。現在、鶏胚水晶体および眼球の組織培養による検討を進めている。また、M-PECは高感度に利点をもつが、酸素によるバックグラウンドの上昇と活性酸素種特異性にまだ難点があり、今後の検討課題と考える。2.細胞内情報伝達の可視化細胞内情報伝達系を培養細胞で可視化する研究は数多くなされているが、組織・器官として観察する試みは少ない。ここでは細胞の増殖や分化、細胞周期等の制御系のひとつであるプロテインキナーゼ・プロテインホスファターゼの酵素活性を可視化することを目的として検討を進めた。タンパク質としての存在や発現を見るのではなく、活性を可視化することで組織状態(健常か病的かなど)の評価が可能ではないかと考えた。生化学的手法によって、水晶体および網膜に高いプロテインホスファターゼ活性が存在することを認め、組織化学的手法で酵素分布の局在等を検討した。現在、活性可視化プローブとして、キナーゼやホスファターゼの基質となる化合物をデザイン、検証している。脂溶性を持たせて膜透過性を高め、細胞内で酵素反応によって水溶性になって組織に保持されることを基本とし、酵素反応が律速段階となるものが必要であり、蛍光と放射性同位元素のどちらでも標識が可能なものを検討している。