In vivo検出可能な近赤外一酸化窒素感受性蛍光色素の開発研究

可体内检测的近红外一氧化氮敏感荧光染料的开发研究

• 批准号: 15790070
• 负责人: 小島 宏建
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15790070/
• 关键词: 蛍光; イメージング; 近赤外; シアニン; ジアミン; トリアゾール; 一酸化窒素; in vivo

動的な生命現象を生きた状態でリアルタイムに観察することは生命科学研究の基本となる。私は多様な役割が報告され、真の生理作用が混沌としている一酸化窒素(NO)を高感度・特異的に測定できる新規蛍光色素であるジアミノフルオレセイン(DAF)類を創製し、NO生成の時空間解析を目的とした可視化(イメージング)法を開発してきた。生物個体レベルでのイメージングも重要であるが、励起光が蛍光色素に届くことが必要であることから、可視光励起であるDAFを用いるin vivo測定は体表面付近に限局されてしまう。そこで、生体組織透過性のよい近赤外領域で励起可能で蛍光を発するNO感受性蛍光色素を光誘起電子移動機構に則って分子設計し、有機合成した。合成されたジアミノシアニン(DAC)類はNOと反応することでトリアゾール体となり、790nmにおける蛍光強度が増大することから、当初計画通り、NO感受性近赤外蛍光色素創製が達成できている。DACにスルホン酸基を導入して水溶性を上げたDAC-Sとプロピル基を導入して脂溶性を上げたDAC-Pの二種を準備した。脂溶性の高いDAC-Pを利用することでラットの摘出腎臓の腎動脈からその溶液を灌流することで容易に摘出腎臓に負荷できることが判明した。その腎臓を実体蛍光顕微鏡下で近赤外蛍光観察し、NO放出剤であるNOC13を流すことで、期待通り、生体組織中でDAC-Pが捉えたNO由来の組織深部からの蛍光を画像化することに成功した。本結果より、創製に成功したNO感受性近赤外蛍光色素DAC類によるin vivo測定のポテンシャルを示すことができた。

Dynamic な life phenomenon born を き た state で リ ア ル タ イ ム に 観 examine す る こ と は の basic life science と な る. Private は many others cut が な service report さ れ physiological functions, is の が chaos と し て い る a acidification smothering element (NO) を Gao Gan degrees, determination of specific に で き る new rules 蛍 photopigment で あ る ジ ア ミ ノ フ ル オ レ セ イ ン (DAF) class を created し spatial analytic を purpose, NO の と し た visualization (イ メ ー ジ ン グ) method を open 発 し て き た. Biological individual レ ベ ル で の イ メ ー ジ ン グ も important で あ る が, excitation light が 蛍 photopigment に annual く こ と が necessary で あ る こ と か ら, visible light excitation で あ る DAF を with い る in vivo determination of paying nearly に limit は body surface bureau さ れ て し ま う. そ こ で, living body tissue permeability の よ い nearly bare areas outside で wound up may で 蛍 light を 発 す る NO susceptibility 蛍 pigment を light induced electronic mobile mechanism に is っ て し, organic synthesis, molecular design し た. Synthetic さ れ た ジ ア ミ ノ シ ア ニ ン (DAC) class は NO と anti 応 す る こ と で ト リ ア ゾ ー ル body と な り, 790 nm に お け る 蛍 light intensity が raised large す る こ と か ら, original plan り, NO susceptibility nearly outside 蛍 light red pigment created が reached で き て い る. DAC に ス ル ホ ン acid radical を import し て in water-soluble を げ た DAC -s と プ ロ ピ ル base を import し て in fat-soluble を げ た DAC -p の two を prepare し た. High fat soluble の い DAC -p を using す る こ と で ラ ッ ト の picking out a routine renal の renal artery か ら そ を の solution perfusion す る こ と で に easily pick out a routine renal に load で き る こ と が.at し た. そ の renal viscera を be body 蛍 light 顕 micromirror external 蛍 で near red light 観 し, NO release tonic で あ る NOC13 を flow す こ と で, expect り, living body tissues で DAC -p が catch え た NO deep origin の organization か ら の 蛍 を portrait turn light す る こ と に successful し た. This result よ り, created に successful し た NO susceptibility nearly bare outside 蛍 photopigment DAC class に よ る in vivo determination の ポ テ ン シ ャ ル を shown す こ と が で き た.

项目成果

Highly Sensitive Near-infrared Fluorescence Probes for Nitric Oxide and Their Application to Isolated Organs.

高灵敏一氧化氮近红外荧光探针及其在离体器官中的应用。

• 发表时间: 2005
• 期刊: J.Am.Chem.Soc. 127
• 作者: E.Sasaki;H.Kojima;H.Nishimatsu;Y.Urano;K.Kikuchi;Y.Hirata T.Nagano
• 通讯作者: Y.Hirata T.Nagano

Daisuke Okada ら: "Distinct Glutamate Receptors Govern Differential Levels of Nitric Oxide Production in a Layer-specific Manner in the Rat Cerebellar Cortex"Neuroscience. (in press).

Daisuke Okada 等人：“不同的谷氨酸受体以层特异性方式控制大鼠小脑皮质中一氧化氮产生的差异水平”神经科学（正在出版）。

Yu Gabe ら: "Highly Sensitive Fluorescence Probes for Nitric Oxide Based on Boron Dipyrromethene Chromophore -Rational Design of Potentially Useful Bioimaging Fluorescence Probe-"J.Am.Chem.Soc.. (in press).

Yu Gabe 等人：“基于硼二吡咯亚甲基发色团的一氧化氮高度灵敏荧光探针 - 潜在有用的生物成像荧光探针的合理设计 -”J.Am.Chem.Soc.（出版中）。