蛍光性ナノダイヤモンドを用いた一分子生体イメージングに関する研究

本年度は主に選択標識技術の確立に関する研究を進めた。過去の研究において、高分岐鎖ポリグリセロール（HPG）修飾したND（ND-HPG）は生理溶液に対する分散性が非常に高く、ND表面への非特異的なタンパク質の吸着を抑制することが報告されている。本研究研究ではまず、生体分子への標識を目的とし、ND-HPGの表面がCOOH化されたND-HPG-COOHを、有機溶媒を用いず、ワンステップで合成する方法の確立を行った。合成はフーリエ変換赤外分光測定及び熱重量分析によって確認した。加えて、合成されたND-HPG-COOHが生理溶液中でも高い分散状態を維持することを確認した。次にND-HPG-COOHを用いた特異的標識システムの確立に関する実験を行った。具体的には、サイトカインの一種であるインターロイキン18受容体アルファ（IL18Rα）と、アンピシリンを特異的に認識し結合するベータラクタマーゼ変異タグタンパク質（BLtag）の融合タンパク質を細胞膜上に発現させ、アンピシリン修飾したND-HPG-COOH（ND-COOH-Amp）によって標識できるかをテストした。その結果、NDの非特異的な細胞膜への吸着を劇的に軽減させ、IL18Rαを標識することに成功した。BLtagシステムを用いたNDの選択的標識方法の確立は非常に汎用性が高く、イメージングやドラッグデリバリーシステムに即座に応用可能であり有用性が高い。

本年度は主に選択標識技術の確立に関する研究を進めた。過去の研究において、高分岐鎖ポリグリセロール（HPG）修飾したND（ND-HPG）は生理溶液に対する分散性が非常に高く、ND表面への非特異的なタンパク質の吸着を抑制することが報告されている。本研究研究ではまず、生体分子への標識を目的とし、ND-HPGの表面がCOOH化されたND-HPG-COOHを、有機溶媒を用いず、ワンステップで合成する方法の確立を行った。合成はフーリエ変換赤外分光測定及び熱重量分析によって確認した。加えて、合成されたND-HPG-COOHが生理溶液中でも高い分散状態を維持することを確認した。次にND-HPG-COOHを用いた特異的標識システムの確立に関する実験を行った。具体的には、サイトカインの一種であるインターロイキン18受容体アルファ（IL18Rα）と、アンピシリンを特異的に認識し結合するベータラクタマーゼ変異タグタンパク質（BLtag）の融合タンパク質を細胞膜上に発現させ、アンピシリン修飾したND-HPG-COOH（ND-COOH-Amp）によって標識できるかをテストした。その結果、NDの非特異的な細胞膜への吸着を劇的に軽減させ、IL18Rαを標識することに成功した。BLtagシステムを用いたNDの選択的標識方法の確立は非常に汎用性が高く、イメージングやドラッグデリバリーシステムに即座に応用可能であり有用性が高い。