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有機化学的手法による蛋白質活性のin vivo NMRイメージング

使用有机化学方法对蛋白质活性进行体内核磁共振成像

基本信息

批准号：
09J04898
负责人：
水澤圭吾
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

特定の蛋白質を選択的に検出・イメージングすることは、蛋白質の動態解析や蛋白質に関わる疾病診断に繋がることから非常に重要である。中でも標的とする蛋白質のみに応答してシグナルを発するシグナルオフオン型分子プローブは、簡便性・高感度・高選択性を兼ね備えることから非常に有用な分子ツールである。しかし、そのような分子プローブの多くは酵素反応を用いたシグナルスイッチング原理に基づいているため、酵素能を有する蛋白質のみにしか適用できず、非酵素型蛋白質には適用することが極めて困難である。また、蛋白質活性の評価は可能であるが、細胞での蛋白質局在などの動態解析には不向きである。数ある検出モードの中でも蛍光に着目し、上述した問題点を克服する新たな蛍光スイッチング原理に基づく蛋白質検出法および分子プローブの開発を行った。一般的に蛍光色素は会合することによって消光することが知られている。そこで、親水性蛋白質リガンドに疎水性蛍光色素を連結した両親媒性分子の会合/解離を作動原理とした蛍光オフオン型蛋白質検出法の構築を行った。本手法は、標的蛋白質のリガンド認識結合を駆動力としていることから、選択性を有しているだけでなく、様々な蛋白質にも適用可能であり、かつ動態解析も可能にする。具体的に種々の蛋白質リガンドに疎水性蛍光色素であるBODIPYを連結した分子が、標的蛋白質非存在下ではプローブ会合によって消光し、標的蛋白質存在下では会合体が崩壊し蛍光回復を示したことから、本原理に基づく蛋白質の蛍光オフオン型蛋白質検出法の構築に成功した。さらに会合性モジュールをプローブ構造内(蛍光色素部位近傍)に導入することによって、フルオレセインを始めとする親水性蛍光色素をも本手法への適用を可能にし色素拡張に成功した。また、本手法による細胞膜表層タンパク質の選択的蛍光オフオンイメージングも達成した。

The detection of specific proteins is very important for protein dynamic analysis and disease diagnosis. The protein content of the target protein is very high, and the molecular content of the target protein is very high. In addition, it is extremely difficult for non-enzymatic proteins to be used in the molecular reaction. The protein activity is evaluated in the cell and analyzed dynamically. A number of new methods of protein discovery and molecular discovery have been developed to overcome these problems. The general light pigment converges. Hydrophilic protein synthesis, molecular conjugation and dissociation of hydrophilic molecules The method can be applied to the recognition and binding of target proteins, and the dynamic analysis can be applied to the selection and selection of proteins. Specific species of protein are separated from each other by a water-soluble fluorescent pigment, BODIPY, linked molecules, target proteins, and target proteins. In the absence of the target protein, the target protein is linked to each other. In the presence of the target protein, the target protein is linked to each other. In the present principle, the basic protein and fluorescent protein extraction method is successfully constructed. In addition, the application of the hydrophilic pigment in the structure of the pigment is successful. The method can be used to select the cell membrane surface layer, and the cell membrane layer can be used to select the cell membrane surface layer.