生体分子の酸化修飾を捉える蛍光プローブの創製

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過酸化水素は、活性酸素種の一種であり、近年では、生体内において細胞シグナル伝達に関与していると考えられる生体において重要な分子のひとつである。過酸化水素を検出するための蛍光プローブを開発することができれば、活性酸素の生物学における強力なツールを提供できる。そこで私は、Benzil(a-dibenzoyl)と過酸化水素との特徴的な反応性に基づく分子デザイン法により、昨年度までに、化学的な実験系において過酸化水素と良好な反応速度で反応し、高いシグナルノイズ比を示す誘導体NBzFの開発に成功した。NBzFは生細胞イメージングに応用可能なほどの高い感度を有するが、研究の過程で問題点も明らかとなってきた。すなわち、NBzFは生細胞内での滞留性がそれほど高くないため、長時間の経時的イメージングに応用しようとすると細胞からの色素の流出が起こり、高感度な検出が難しいことが判明したのである。本年度、私はこの問題点を解決するため、細胞内滞留性の高い過酸化水素検出蛍光プローブの開発を行った。優れた細胞内滞留性を有する蛍光団として知られるcalcein骨格に基づいて蛍光プローブを設計することで、高い細胞内滞留性を有する過酸化水素検出蛍光プローブであるBzCaを開発した。BzCaはNBzFと同等の優れた過酸化水素応答性を示す蛍光プローブであることが示され、生細胞イメージングにおいては、BzCaはNBzFに比べて大幅に改善された細胞内滞留性を有し、A431細胞からEGF刺激依存的に産生される過酸化水素の経時的イメージングに成功した。