分子プローブのデザイン・合成による細胞情報伝達に関わる蛋白質活性の可視化

通过设计和合成分子探针，可视化与细胞信息传递相关的蛋白质活性

• 批准号: 18032045
• 负责人: 菊地 和也
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18032045/
• 关键词: MRI プローブ; Gd^<3+>錯体; 縦緩和時間; in vivo イメージング; 蛍光センサー; 可視化; 生体内分子; MRI; 長寿命蛍光; 分子集合化; 蛋白質修飾; イメージング

生体分子の機能を生きたまま可視化する技術は、現在の生命科学・医学の分野で重要な役割を果たしている。MRIは、非侵襲的に生体を可視化する方法のひとつであり、放射線被爆がなく優れた組織コントラストで生体の断層画像が得られるという特徴を有している。しかしながら、個体レベルでの優れたイメージング法であるのにも関わらず、現在のところ、生体分子の機能を可視化するMRIプローブの開発は、ほとんどなされていない。本研究では、生体分子の機能を可視化するためにGd^3+錯体を利用したMRIプローブの設計を行った。Gd^3+錯体は、水分子の水素原子核の縦緩和時間を減少させることにより、T1強調画像においてGd^3+錯体の位置している部位のシグナルを増強させる。さらに、生体高分子との相互作用により、分子運動が低下し縦緩和時間をさらに減少させることが知られている。そこで、Gd^3+錯体と酵素反応部位及び生体高分子(アルブミン)との相互作用部位から構成されるプローブの設計を行った。アルブミン相互作用部位は、酵素反応が起こるまでアルブミンと相互作用しないように酵素反応部位によりマスクした。そして、酵素を遺伝子発現のレポーターとして用いられるβ-ガラクトシダーゼとして酵素反応部位を設計した。その結果、酵素反応によりプローブの反応部位が解離しアルブミン相互作用部位が露出し、プローブがアルブミンと相互作用し水分子の水素原子核の縦緩和時間を減少することが示された。このように、NMR現象を用いて遺伝子発現を可視化することのできるプローブの作製に成功し、in vivoイメージングへの基盤技術が確立された。

Biomolecules can be used to develop flexible technologies, and now it is important to cut the fruits of life science and medicine. The MRI, the non-invasive method, the radiation exposure, the tissue tissue, the image of the body, the image of the body, the body. There are many different kinds of drugs, such as the temperature, the temperature and the temperature. In this study, the biomolecule and biomolecule machine can be used to design the data of the wrong body by using the MRI device. Gd ^ 3 + error body, water molecule, water and water atomic nucleus, and time clock. T1 strong image is called Gd ^ 3 +. The location of the wrong body. Low molecular weight, high molecular weight, low molecular weight, and low molecular weight, low molecular weight and low molecular weight. The enzyme reaction sites, Gd ^ 3 + error body enzyme reaction sites and the interaction sites of biological polymers (Gd ^ 3 + and Gd ^ 3 +) interact with each other. The enzyme reaction site and the enzyme reaction site play an important role in the interaction. The enzyme enzyme reverse enzyme assay was used to detect the enzyme reverse enzyme in the enzyme site. The results showed that the reaction sites of enzyme reverse chromatography were isolated, the interaction sites were exposed, the interactions of water molecules, nuclei and time were detected. You can make sure that the basic technology is established by using the NMR system to make sure that you are successful and that you can make sure that the basic technology is successful.

项目成果

Design and synthesis of an enzyme activity-based labeling molecule with fluorescence spectral change

• DOI: 10.1021/ja0657307
• 发表时间: 2006-12-20
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Komatsu, Toru;Kikuchi, Kazuya;Nagano, Tetsuo
• 通讯作者: Nagano, Tetsuo

A Gd^<3+>-Based Magnetic Resonance Imaging Contrast Agent Sensitive to beta-Galactosidase Activity Utilizing a Receptor-Induced Magnetization Enhancement(RIME)phenomenon

利用受体诱导磁化增强(RIME)现象的对β-半乳糖苷酶活性敏感的基于Gd^3>的磁共振成像造影剂

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chemistry-A European Journal 14
• 作者: Shin Mizukami;Kenjiro Hanaoka
• 通讯作者: Kenjiro Hanaoka

Modulation of luminescence intensity of lanthanide complexes by photoinduced electron transfer and its application to a long-lived protease probe

• DOI: 10.1021/ja060729t
• 发表时间: 2006-05-31
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Terai, Takuya;Kikuchi, Kazuya;Nagano, Tetsuo
• 通讯作者: Nagano, Tetsuo

Inhibition of Presynaptic Activity by Zinc Released From Mossy Terminals During Tetanic Stimulation.

强直刺激期间苔藓末梢释放的锌对突触前活动的抑制。

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Neurosci.Res. 83
• 作者: A.Minami;N.Sakurada;S.Fuke;K.Kikuchi;T.Nagano;N.Oku;A.Takeda
• 通讯作者: A.Takeda

Selective photoinactivation of protein function through environment-sensitive switching of singlet oxygen generation by photosensitizer

• DOI: 10.1073/pnas.0611717105
• 发表时间: 2008-01
• 期刊: Proceedings of the National Academy of Sciences
• 作者: T. Yogo;Y. Urano;A. Mizushima;Hisato Sunahara;Takanari Inoue;K. Hirose;M. Iino;K. Kikuchi