パーサルファイドをリアルタイムに検出可能な蛍光プローブの開発

开发可实时检测三硫化物的荧光探针

• 批准号: 16J03872
• 负责人: 川越 亮介
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J03872/
• 关键词: β酸化; 代謝酵素; 細胞イメージング; パーサルファイド; 蛍光プローブ; バイオイメージング

昨年度中に、本研究課題であるパーサルファイド検出プローブの開発は完了し、研究成果が論文に採択された。そこで本年度は、新たに代謝経路の1つである脂肪酸β酸化をターゲットとした蛍光プローブ開発に取り組んだ。近年、脂肪酸を分解しアセチルCoAなどのエネルギーを供給する脂肪酸β酸化が、一部のガン細胞において解糖系以上の主要なエネルギー源になるなど注目されている。一方、β酸化活性の検出法はメタボローム解析が主流となっており、蛍光プローブを用いた報告例は全くないのが現状である。その原因として、酵素の基質選択性が高いため複数のβ酸化関連酵素の基質となる分子デザインが困難であること、また代謝反応により蛍光特性が変化するセンシング機構を組み込むことが困難であることが挙げられる。そこで、本研究ではそのような現状を打破するべく、脂肪酸β酸化関連酵素の基質となるturn-ON型蛍光プローブの開発を行った。蛍光色素に脂肪酸を導入した蛍光OFFの蛍光プローブを多数合成し、脂肪酸β酸化の基質となる蛍光プローブの開発および構造最適化を行った結果、β酸化を受けて蛍光ONとなる蛍光プローブを見出した。さらにHepG2細胞において蛍光イメージングを行った結果、細胞内から明るい蛍光が観察された。この蛍光は種々の阻害剤実験において抑制されることから、細胞内β酸化活性を迅速に検出できることが明らかとなった。さらに、本蛍光プローブは洗浄操作を行うことなく高いS/N比で蛍光イメージングすることが可能であった。本蛍光プローブを用いることで細胞種による代謝活性の違いや特徴を簡便にモニタリングすることが可能となり、今後、代謝メカニズムの新たな知見を得られることが期待される。

In the middle of last year, this research topic was completed and the research results were collected. This year, the new metabolic pathway was developed. In recent years, fatty acid beta acidification, a major source of fatty acid production in some cells, has attracted much attention. A method for determining the activity of β-acid is reported. The reason is that the substrate selectivity of enzymes is high, and the substrate selectivity of enzymes related to beta acidification is difficult. Therefore, this research will break the current status quo and develop a turn-ON light-emitting substrate for fatty acid beta-acidification-related enzymes. The results of the optimization of the structure of fatty acid β-acidified substrates and the optimization of the structure of fatty acid β-acidified substrates are shown in this paper. HepG2 cells were isolated from the cells and the results were observed. The inhibition of intracellular β-acidification activity is rapidly detected. This is the first time I've ever seen a person who's been in a bad mood. The present invention relates to a method for determining the metabolic activity of a cell species, and a method for determining the metabolic activity of a cell species.

项目成果

細胞内パーサルファイドを可逆的に検出可能な蛍光レシオプローブの開発

开发可逆检测细胞内三硫化物的荧光比率探针

• 发表时间: 2017
• 作者: Ryosuke KAWAOGE;Ippei TAKASHIMA;Shohei UCHINOMIYA;Akio OJIDA;梅本篤宏;Atsuhiro Umemoto;梅本篤宏;川越亮介
• 通讯作者: 川越亮介

生理活性イオウ種の蛍光センシング研究

生物活性硫物质的荧光传感研究

• 发表时间: 2016
• 作者: Ryosuke KAWAOGE;Ippei TAKASHIMA;Shohei UCHINOMIYA;Akio OJIDA;梅本篤宏;Atsuhiro Umemoto;梅本篤宏;川越亮介;梅本篤宏;川越亮介;Atsuhiro Umemoto;川越亮介;梅本篤宏;川越亮介
• 通讯作者: 川越亮介

細胞内パーサルファイドを可逆的に検出するFRET型蛍光プローブの開発

开发用于可逆检测细胞内三硫化物的FRET型荧光探针

• 发表时间: 2017
• 作者: Ryosuke KAWAOGE;Ippei TAKASHIMA;Shohei UCHINOMIYA;Akio OJIDA;梅本篤宏;Atsuhiro Umemoto;梅本篤宏;川越亮介;梅本篤宏;川越亮介
• 通讯作者: 川越亮介