イオンチャネル作用薬の効率的探索を指向した新規膜電位応答性色素分子の開発

开发新型膜电位响应染料分子，旨在有效寻找离子通道激动剂

• 批准号: 16790009
• 负责人: 野々村 太郎
• 金额: $ 2.3万
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16790009/
• 关键词: 膜電位; 蛍光色素; 脂溶性イオン; 脂質二重膜; イオンチャネル

以下のような新規作動原理を持つ膜電位応答性蛍光色素の開発について検討を行った。細胞表面に露出するよう配置された2種類の蛍光色素、細胞膜に埋没した脂溶性イオンからなる電位センサー部位、およびそれらを繋ぐ細胞膜の厚さ分の長さを持つ2本のリンカーから構成される。一般に細胞膜中の脂溶性イオンは細胞質側近傍か細胞表層側近傍に位置し、その分布比はイオンの電荷と周囲の膜電位に依存する。脂溶性イオンの膜電位変化に伴う膜垂直方向への移動により、連結された2つの色素間平均距離は脂溶性イオン部位が細胞質側に来た時に最小値をとり、細胞表層側に来た時には束縛が失われるため側方拡散により色素間距離は最大で膜厚の2倍へと水平方向の距離情報に変換されると期待できる。蛍光色素間のFluorescence resonance energy transfer (FRET)によるエネルギー移動効率は距離の6乗に反比例するため、ドナー側の色素を選択励起した際のそれぞれの色素の蛍光強度比から距離を推定でき、膜電位変化と関連付けられる。本年度も昨年度に引き続き色素の合成を行った。脂溶性イオンにはトリフェニルホスホニウム塩を用いる事とした。本系では蛍光団は膜外に露出するため、水中で十分な蛍光強度を持つ事が求められる。そこで、この条件を満たすクマリン系、フルオロセイン系の蛍光色素をそれぞれドナー、アクセプターとして採択した。さらに、種々の置換基を持つ蛍光色素の光学特性データから、比較的短い距離変化に応答する色素の組合せを選択した。比較対象の為に合成したトリフェニルホスフィン部位とフルオロセイン部位のみの組み合わせの化合物を用いてtsA201細胞への取り込みを共焦点蛍光顕微鏡により観察したところ、期待通り細胞膜への局在化が確認出来た。より高い脂溶性を持つであろう最終目的物の細胞膜局在化への期待が持てる結果を得た。

The following new operating principles are discussed in the development of membrane potential responsive fluorescent pigments. The cell surface is exposed to two kinds of fluorescent pigments, the cell membrane is buried, the lipid solubility is changed, the potential is changed, the cell membrane thickness is changed, and the cell membrane thickness is changed. In general, the lipid solubility of the cell membrane depends on the position near the cytoplasm and near the surface of the cell, and the distribution ratio of the lipid and the membrane potential. The change of lipid solubility in membrane potential is accompanied by the movement of membrane in vertical direction. The average distance between pigments in lipid solubility in membrane position is the minimum value when it comes from cytoplasm side. The average distance between pigments in membrane thickness is the maximum value when it comes from cell surface side. Fluorescence resonance energy transfer (FRET) between the fluorescent pigments can be estimated by estimating the fluorescence intensity ratio of the fluorescent pigments and the correlation between the membrane potential and the excitation of the fluorescent pigments. This year, the synthesis of pigment was carried out. The fat solution is very simple. This system is not only exposed to the outside of the membrane, but also very strong in the water. The conditions for this are as follows: In this paper, the substitution base of light pigment is selected according to the optical characteristics of light pigment. The comparison targets are the combination of compounds used in the synthesis of the two sites of the riboflavin site and the riboflavin site. The target site of the tsA201 cells was observed by confocal fluorescence microscopy, and it is expected that the effect of the penetration of the cell membrane can be confirmed. High lipid solubility is expected to result in the final target cell membrane being transformed.

项目成果

Compounds structurally related to tamoxifen as openers of large-conductance calcium-activated K+ channel.

结构上与他莫昔芬相关的化合物作为大电导钙激活 K 通道的开启剂。

• DOI: 10.1248/cpb.53.1372
• 发表时间: 2005
• 期刊: Chemical & pharmaceutical bulletin
• 影响因子: 1.7
• 作者: Yu Sha;T. Tashima;Yumi Mochizuki;Yoshimi Toriumi;S. Adachi;Taro Nonomura;M. Cheng;T. Ohwada
• 通讯作者: T. Ohwada

Mechanisms of BK Channel Activation by a Novel BK Channel Opener, 12,14-Dichlorodehydroabietic acid

新型 BK 通道开放剂 12,14-二氯脱氢松香酸激活 BK 通道的机制

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Pharmacol.Exper.Ther 316
• 作者: K.Sakamoto;T.Nonomura;S.Ohya;K.Muraki;T.Ohwada;Y.Imaizumi
• 通讯作者: Y.Imaizumi