革新的蛍光ラベル化法に基づくタンパク質の高感度イメージングとその創薬研究への応用

基于创新荧光标记方法的蛋白质高灵敏度成像及其在药物发现研究中的应用

• 批准号: 12J01172
• 负责人: 平林 和久
• 金额: $ 1.15万
• 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: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J01172/
• 关键词: 蛍光プローブ; pHプローブ; Ca^<2+>プローブ

昨年度は2-COOH TMの詳細な化学平衡式を推定することに成功した。またハロゲン原子の導入により、赤色蛍光プローブの母核として優れた性質を有すると考えられる2-COOH TM誘導体の開発に成功した。赤色蛍光プローブの充実は、他の生理活性物質に対する緑色蛍光プローブと併用したマルチカラーイメージングによって、複数の分子の挙動を同時に解析することが可能となるため、その開発には大きな意義がある本年度はさらに別の修飾部位への置換基の導入と化学平衡式との相関を調べた。その結果、pH変動に対する吸光度変化の鋭さが、置換基のハメット定数に応じて変化することを見出した。本知見によって、本色素を用いた赤色蛍光プローブを開発する際に、「生理的pH付近でのpHに依存した蛍光変化を小さくすること」、逆に、「小さなpH変化を大きな蛍光変化として捉えること」が可能となる。次に、得られた知見に基づいて、2-COOH TM誘導体を母核とした新規赤色蛍光Ca^<2+>プローブの開発を行った。Ca^<2+>は細胞内で重要なセカンドメッセンジャーとして様々な生命現象に関与している。そのため、緑色蛍光Ca^<2+>プローブを用いたCa^<2+>イメージングが汎用されている。しかしながら、有用な赤色蛍光Ca^<2+>プローブは依然として開発されていない。実際に2-COOH TM誘導体を母核として開発した赤色蛍光Ca^<2+>プローブはCa^<2+>添加時に約8倍の蛍光上昇を示した。さらに、本プローブをHela細胞に応用したところ、その細胞内局在は細胞質と核であり、現在汎用されている緑色蛍光Ca^<2+>プローブと同様であった。また、ヒスタミン刺激時のCa^<2+>濃度変動を蛍光強度変化として捉えることに成功した。開発した蛍光プローブは今後赤色蛍光Ca^<2+>プローブとしてマルチカラーイメージングに利用されることが期待される。

Yesterday 's <s:1> 2-COOH TM <s:1> detailed な chemical equilibrium formula を presumed する する とに とに successful <s:1> た. ま た ハ ロ ゲ ン atomic の import に よ り, red light 蛍 プ ロ ー ブ の mother nucleus と し て optimal れ た nature を have す る と exam え ら れ る 2 - COOH TM inductor の open 発 に successful し た. Red light 蛍 プ ロ ー ブ の charge be は, he の physiological active substances に す seaborne る 蛍 green light プ ロ ー ブ と and し た マ ル チ カ ラ ー イ メ ー ジ ン グ に よ っ て, plural の molecular の 挙 dynamic を に analytical at the same time す る こ と が may と な る た め, そ の open 発 に は big き な meaning が あ る this year は さ ら に don't の modified parts へ の replacement base の import と chemistry Balanced form と と phase relation を key べた. そ の result, pH - に す seaborne る absorbance variations change の sharp さ が, replacement の ハ メ ッ ト destiny に 応 じ て variations change す る こ と を shows し た. This knowledge に よ っ て, this pigment を い た red light 蛍 プ ロ ー ブ を open 発 す る interstate に, "physiological pH pay nearly で の pH に dependent し た 蛍 light - the small を さ く す る こ と", inverse に, "small さ な pH variations change を big き な 蛍 light - the と し て catch え る こ と" が may と な る. Time に, ら れ た knowledge に base づ い て mother, 2 - COOH TM induced を nuclear と し た red light 蛍 Ca new rules to ^ < 2 + > プ ロ ー ブ の open 発 を line っ た. Ca ^ 2 + > < は intracellular で important な セ カ ン ド メ ッ セ ン ジ ャ ー と し て others 々 な life phenomenon に masato and し て い る. そ の た 蛍 め, green light Ca ^ 2 + > < プ ロ ー ブ を with い た Ca ^ 2 + > < イ メ ー ジ ン グ が domestic さ れ て い る. し か し な が ら, useful な red light 蛍 Ca ^ 2 + > < プ ロ ー ブ は still と し て open 発 さ れ て い な い. Be interstate に 2 - COOH TM inductor を mother nucleus と し て open 発 し た red light 蛍 Ca ^ 2 + > < プ ロ ー ブ は Ca ^ 2 + > < add に about 8 times when の 蛍 light up を shown し た. さ ら に, this プ ロ ー ブ を Hela に 応 with し た と こ ろ, そ bureau in は の cell cytoplasm と nuclear で あ り, present domestic さ れ て い る 蛍 green light Ca ^ 2 + > < プ ロ ー ブ と with others で あ っ た. Youdaoplaceholder0, ヒスタ, ヒスタ, <s:1>, the concentration change of <s:1> Ca^<2+> during <s:1> stimulation is を蛍, the light intensity change is と て, て, える, とに, and successful is た. Open 発 し た 蛍 light プ ロ ー ブ は future red light 蛍 Ca ^ 2 + > < プ ロ ー ブ と し て マ ル チ カ ラ ー イ メ ー ジ ン グ に using さ れ る こ と が expect さ れ る.

项目成果

Development of an off-on fluorescence probe for selective labeling of proteins based on hexahistidine tag

开发用于基于六组氨酸标签选择性标记蛋白质的关闭荧光探针

• 发表时间: 2012
• 作者: 平林和久;花岡健二郎;下西学;長野哲雄
• 通讯作者: 長野哲雄

ケイ素置換フルオレセインの化学平衡式に基づく赤色蛍光プローブの精密設計

基于硅取代荧光素化学平衡方程的红色荧光探针精确设计

• 发表时间: 2013
• 作者: 平林和久;土岐裕子;高柳俊夫;長野哲雄;花岡健二郎
• 通讯作者: 花岡健二郎

蛍光プローブ

荧光探针

• 发表时间: 2006

ケイ素置換フルオレセインの化学平衡に基づく赤色蛍光プローブの開発

基于硅取代荧光素化学平衡的红色荧光探针的研制

• 发表时间: 2013
• 作者: 平林和久;土岐裕子;高柳俊夫;長野哲雄;花岡健二郎
• 通讯作者: 花岡健二郎

ケイ素置換フルオレセインによる赤色蛍光プローブの創製

使用硅取代荧光素创建红色荧光探针

• 发表时间: 2013
• 作者: 平林和久;土岐裕子;高柳俊夫;長野哲雄;花岡健二郎
• 通讯作者: 花岡健二郎