グルタチオントランスフェラーゼを標的としたイメージングプローブの創製と創薬研究

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本研究課題では、細胞内グルタチオントランスフェラーゼ(GST)を高感度検出するためのプローブ開発をすることを目的としている。GSTは、がん細胞で過剰発現していることが報告されている。そのため、細胞内GST活性を検出できるプローブは、投薬診断法や分子イメージング創薬への応用が期待される。そこで、今年度は、細胞内GST検出を可能とする新規19F NMRプローブを開発した。核磁気共鳴画像法(MRI)は、個体深部での観測が可能なことから診断技術のとして有用である。また、19F核は生体内でほとんど存在しないことから、シグナル/バックグラウンド比の高い観測が可能となる。7-アミノ-4-トリフルオロメチルクマリン(AFC)のアミノ基に制御ユニットANs基を導入することで19F MRIプローブを設計した。ANs-AFCは、GST/GSH触媒作用によりANs基が脱離することにより、磁場環境下の19Fの化学シフトが移動する。同時にAFCによる蛍光シグナルも発生することから、二重機能性を有するプローブである。ANs-AFCを用いて19F NMR測定による反応解析を行った。ANs-AFCをGST/GSH溶液中に添加したところ、はじめANs-AFC由来のピークが観測された。時間経過とともに、低磁場側に生成物AFC由来のピークがあらわれた。さらにGSTを発現する大腸菌培養液中にANs-AFCを添加し19 FNMR測定を検討したところ、溶液中と同様にケミカルシフトの移動が観察された。このピークシフトはGSTを発現しない大腸菌では観測されなかった。また、フローサイトメーターを用いて大腸菌内GSTの解析したところ、GST非存在下と比較し、3.2倍の蛍光シグナルを示した。ANs-AFCは、生体内GSTを検出するための19FMRI/蛍光の二重機能性プローブとしての利用が期待される。