生きている状態での生理活性種の画像化

对生活条件下的生物活性物种进行成像

• 批准号: 12877381
• 负责人: 長野 哲雄
• 金额: --
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12877381/
• 关键词: バイオイメージング; PET; FRET; プローブ; 蛍光; 蛍光顕微鏡; 一重項酸素; カスパーゼ

本研究では"生きた状態"での生理活性種の機能解析を最終目的に生体の画像化(バイオイメージング)を行うが,そのためのプローブとなる新規化合物を創製した。はじめにプローブ設計の指針となる原理の開発を行い、それに基づいて種々検討した結果、今回2種の生理活性小分子プローブの開発に成功した。A)Photoinduced Electron Transferメカニズムを原理とした画像化プローブの開発この研究(A)では上記メカニズムに基づき種々検討とした結果、活性酸素種である一重項酸素を特異的に検出できるプローブ試薬の開発に成功した.一重項酸素は化学的には古くより多くの有機化学者、物理化学者によりその物性および化学的特性について検討が加えられてきたが、生体における作用すなわち生理的意義については混沌とした状態にあった。今回世界で初めて一重項酸素を高感度で細胞中から捉えることが出来るプローブが開発できたことはこの分野の研究に特段の進歩をもたらす事は疑いない。B)Fluorescence Resonance Energy Transfer(FRET)メカニズムを原理とした画像化プローブの開発このプロジェクトでは加水分解酵素Caspaseのバイオイメージング蛍光プローブの開発に成功した。FRETを原理としてCaspaseなどの加水分解酵素のバイオイメージングプローブが開発できる と考え、プローブとなるペプチド化合物をデザイン合成した。すなわち2種の蛍光化合物をつなぐスペーサー上にCaspaseにより特異的に切断可能なペプチド結合を挿入、Caspaseにより切断されると蛍光波長が変化する。それをモニターすることで結果的にCaspaseを捉えることができるようになった。この手法は他の加水分解酵素のプローブ開発にも応用可能である。

This study is aimed at analyzing the functions of physiologically active species in the "living state" and creating new compounds. In the process of developing the principles of the design, the results of the research and the development of two kinds of physiologically active small molecules have been successfully carried out. A)Photoinduced Electron Transfer Theory and Development of Photoinduced Electron Transfer Theory (A) Photoinduced Electron Transfer Theory and Development of A heavy acid is a chemical substance, a physical chemical substance, a chemical property, a biological substance, a physiological substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a physical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a physical substance, a chemical substance, a In today's world, a heavy acid is highly sensitive, and it is difficult to find a specific phase of research in cells. B)Fluorescence Resonance Energy Transfer(FRET) is the principle of fluorescence resonance and the successful development of fluorescence resonance. FRET is a principle of hydrolysis of Caspase, and it can be used for the synthesis of Caspase-1 and Caspase-2. Two kinds of fluorescent compounds can be detected on the surface of Caspase, and specific Caspase can be cut off by changing the wavelength of light. The result is Caspase. This technique is based on the development of other hydrolytic enzymes.

项目成果

Yoshinori Itoh: "Determination and Bioimaging Method for Nitric Oxide in Biological Specimens by Diaminofluorescein Fluorometry"Analytical Biochemistry. 287. 203-209 (2000)

伊藤义典：“二氨基荧光素荧光法测定生物样本中一氧化氮的测定和生物成像方法”分析生物化学。

Kumi Tanaka: "Rational Design of Fluorescein-based Fluorescence Probes.-Mechanism-based Design of a Maximum Fluorescence Probe for Singlet Oxygen-"J.Am.Chem.Soc.. (in press).

Kumi Tanaka：“基于荧光素的荧光探针的合理设计。-单线态氧最大荧光探针的基于机制的设计-”J.Am.Chem.Soc.（出版中）。

Yasutomo Kawanishi,: "Design and Synthesis of Intramolecular Resonance Energy Transfer Probes for Use in Aqueous Solution"Angewandte Chemie,Int.Ed.. 39. 3438-3440. (2000)

Yasutomo Kawanishi，：“用于水溶液的分子内共振能量转移探针的设计和合成”Angewandte Chemie，Int.Ed.. 39. 3438-3440。

Ken-ichi Setsukinai: "Fluorescence Switching by O-dearylation of 7-Aryloxycoumarines.-Development of Novel Fluorescence Probes to Detect Reactive Oxygen Species with High Selectivity-"J.Chem.Soc., Perkin Transaction 2. 2453-2457 (2000)

Ken-ichi Settsukinai：“通过 7-芳氧基香豆素的 O-脱芳基化进行荧光切换。-开发高选择性检测活性氧的新型荧光探针-”J.Chem.Soc.，Perkin Transaction 2. 2453-2457 (2000)

Hirotatsu Kojima: "Bioimaging of Nitric Oxide with Fluorescent Indicators Based on Rhodamine Chromophore"Analytical Chemistry. (in press).

Hirotatsu Kojima：“基于罗丹明发色团的荧光指示剂对一氧化氮进行生物成像”分析化学。