Development and application of bioluminescent probes to in vivo imaging

生物发光探针的开发及其在体内成像中的应用

• 批准号: 22K20539
• 负责人: 木山 正啓
• 金额: $ 1.83万
• 依托单位: University of Miyazaki
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-08-31 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20539/
• 关键词: 生物発光; 発光プローブ; 近赤外; ホタル; プローブ

本研究では、人工生物発光システムAkaBLIを基盤に特定の生理機能を動物個体深部においても非侵襲的に可視化できるターンオン型の機能プローブの技術の開発を行う。具体的には、近赤外に発光を示すAkaLumineあるいはAkaLumineアナログに化学修飾を施し発光活性をマスクし、特定生体分子（例:プロテアーゼ）により修飾が取り除かれることで、AkaLumineあるいはアナログが遊離し、発光活性を回復する機能性プローブである。概念実証のため、SARS-CoV-2メインプロテアーゼ（Mpro）の標的ペプチドを発光基質に修飾し、Mproの存在の有無によって発光がOff→Onするかを、in vitro、細胞、マウスを用いて評価する。今年度は、まずAkaLumineアナログを用いたプローブの合成を目指した。当該アナログの合成は達成できたものの、in vitro発光活性がAkaLumineのそれに対し1/100程度低いことが判明した。当該アナログを用いたプローブでは輝度が十分得られないため、プローブの合成を断念した。一方、AkaLumine骨格に自己犠牲リンカーを介してMpro認識ペプチドを修飾したプローブの合成は達成できた。プローブは発光活性がAkaLumineより十分低いことが求められるが、当該AkaLumine プローブはin vitroにおいてAkaLumieの1/100程度発光活性が低いことが確認された。現在Mpro-Akaluc共発現細胞を作製中であり、作製し次第プローブとMproとの反応速度評価およびプローブおよびMpro濃度依存的な発光活性について測定する予定である。

This study focuses on the specific physiological functions of artificial organisms, such as AkaBLI, which are based on individual animals. This is a non-invasive visualization technology that can be used to create functional visual functions. Specific には, near-infrared に発光を Show すAkaLumineあるいはAkaLumineアナログにchemical modification を Apply し発光をマスクし, specific biological molecules ( Example: プロテアーゼ)によりmodificationがtakeり出かれることで、AkaLuminあるいはアナログがFree し、発光ACTIVE をReturn するfunctional プローブである. Concept proof, SARS-CoV-2 standard (Mpro) standardを発光 matrixにmodificationし、Mproのexistentの有无によって発光がOff→Onするかを、in in vitro, cells, and maize. This year's は, まずAkaLumineアナログを is made of いたプローブの synthesized した. When the AkaLumine synthesis was achieved, it was found that the in vitro photoactivity of AkaLumine was as low as 1/100. When the アナログを is combined with the いたプローブでは luminance が, the られないため, and the プローブの are synthesized into the したた. On the one hand, Aka Lumine's bone structure is one's own, oneself, one's own, one's own, one's own, one's own, one's own, one's own, one's own, one's own, one's own, one's own, one's own Mpro, one's own Mpro, one's own ペプチドをmodification, and the synthesis of the したプローブの成はachieved できた.プローブは発light activity がAkaLumineよりvery lowいことが request められるが、When should the AkaLumine プローブはin 1/100 degree of light activity in vitro is low and Aka Lumie is confirmed. Currently, Mpro-Akaluc is cooperating with the production of cells, the production of cells, and the production of Mpro. The measurement of the concentration-dependent photoactivity of Mpro is based on the speed evaluation method.