ペプチド型希土類錯体を用いたタンパク質結合性多機能亜鉛蛍光プローブの開発

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本研究は細胞内における局所的亜鉛イオン濃度の変化を観測することを目指し,新しいタンパク質結合性亜鉛イオンプローブを創成するものである.当該期間において,亜鉛イオン検出部位としてのペプチド型亜鉛イオンプローブ分子cs-pep-Tbの設計・合成を行った.本プローブ分子は亜鉛イオンの配位部位として機能するペプチド鎖を有し,ペプチドの両末端にはエネルギードナー(cs124),およびエネルギーアクセプター(テルビウム錯体)を配置した.これにより,亜鉛イオンとの結合に伴いドナー・アクセプター間の距離が変化し,cs124およびテルビウムイオンからの発光強度比が変化するレシオ型の応答を示すため,細胞内において正確な定量分析が可能となる.cs-pep-Tbはcs124導入アミノ酸,テルビウム錯体,および通常のアミノ酸を用いたFmoc-ペプチド固相合成法により得られた.HPLCを用いて精製したcs-pep-Tbに対して各種金属イオンを添加したところ,蛍光スペクトル測定においては亜鉛イオンを添加したときのみcs124の蛍光強度減少とともにテルビウムイオン由来の発光強度の増大が見られた.すなわち,亜鉛イオン特異的にレシオ型の蛍光応答を示した.また,各種測定を行い,結合定数,テルビウムイオン由来の発光に関する物理的パラメータを算出した.さらに,亜鉛イオン認識部位としてのペプチド部位のアミノ酸配列を系統的に設計・合成し,それぞれについて上記の測定を行い,発光強度およびその変化値,結合定数等を総合的に考慮し,本研究の最終目的である局所的亜鉛濃度変化の観測への応用に最適なものを見出した.