準安定な分子集合体を利用した蛍光プローブの開発

使用亚稳态分子组装体开发荧光探针

基本信息

批准号：
10J07267
负责人：
相良剛光
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度までの本申請研究において、申請者は、機械的刺激と高湿度環境への暴露によって可逆的に発光色変化を示す水溶性ピレン誘導体や、水中で熱刺激・機械的刺激を受けて発光色が変化するミセルを開発してきた。このようなミセルは本申請研究の目的とする「生細胞にかかる機械的刺激を検知する蛍光プローブ」のプロトタイプとなり得た。そこで本年度は、実際に生細胞への応用を目指し、様々な検討を行った。具体的には、ミセルを構成する分子に多数導入された水酸基の一部をアミノ基に変換した化合物を設計・合成し、水中で機械的刺激を受けて発光色が変化することを確認した。その後、スルホスクシンイミジルエステルを両末端に持つ水溶性リンカーを用い、Hela細胞やHL60細胞の細胞膜上のタンパク質などに存在するアミノ基に導入し、生細胞イメージングを試みた。レーザー共焦点顕微鏡観察を行ったところ、細胞膜が綺麗に染まっていることが確認でき、ミセルが細胞膜上に導入されていることが分かった。機械的刺激を印加するために、ガラスビーズやポリマービーズを加えて振とうしてみたが、力が強すぎたために細胞自体が破壊されてしまった。そこで、細胞シート状にしたMDCK細胞を用いて、ミセルを導入したのちに細胞シート同士をこすり合わせる実験を行った。こすり合わせた細胞シートに対し、レーザー共焦点顕微鏡上で発光スペクトル測定を行ったが、こすり合わせる前後で有意な差は観察できなかった。その他、様々な方法を用いて、細胞膜上で機械的な刺激を受けたミセルの発光色変化を詳細に調べたが、有益な情報は得られなかった。今後は、より機械的刺激に対する感度を上げる分子設計を行う必要があると考えられる。

在这项申请研究之前，直到上一年，申请人已经开发了水溶性的吡啶衍生物，由于机械刺激和暴露于高湿度环境而导致发光颜色的可逆变化，以及由于水中的热和机械刺激而其发光颜色变化的胶束。这种胶束可能是“检测到生物细胞机械刺激的荧光探针”的原型，这是本申请研究的目的。因此，今年我们进行了各种研究，目的是将其实际应用于活细胞。具体而言，通过将构成胶束构成氨基的分子的一部分转换为氨基组的分子的一部分设计和合成化合物，并证实了由于水中的机械刺激而引起的发光颜色变化。之后，使用具有硫糖酰亚胺酯的水溶性连接器将其引入HELA细胞和HL60细胞细胞膜上的蛋白质中，并尝试了活细胞成像。激光共聚焦显微镜后，证实细胞膜被精美染色，并将胶束引入细胞膜。要应用机械刺激，我尝试用玻璃珠和聚合物珠摇动它，但是强度太强，细胞本身也被破坏了。因此，进行了一个实验，其中使用细胞片形状的MDCK细胞引入胶束，然后一起擦细胞表。通过在激光共聚焦显微镜上的发射光谱测量摩擦细胞表，但在摩擦之前和之后未观察到显着差异。使用各种其他方法详细研究了在细胞膜上机械刺激的胶束的发光颜色变化，但没有获得有用的信息。据信，将来有必要设计分子设计，以提高对机械刺激的敏感性。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

超分子液晶の分子設計と環境・刺激応答性材料への展開

超分子液晶的分子设计及其环境/刺激响应材料的开发

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
T.Asayama;T.Fujita;H.Kiyama;A.Oiwa;S.Tarucha;山根祥吾;山根祥吾;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;相良剛光;Yuji Tsuji;相良剛光;相良剛光;辻裕司;Yuji Tsuji;相良剛光
通讯作者：
相良剛光

水中で外部刺激を受けて発光色が変化するミセルの開発

开发出可响应水下外部刺激而改变发光颜色的胶束