細胞内一酸化炭素の選択的捕捉による生理機能探索

細胞内に存在する内因性一酸化炭素(CO)の生物学的役割を検討するため、当研究室で以前開発された、極めて高いCO親和性を示す超分子錯体hemoCDに、細胞膜透過性ペプチドとして知られるオクタアルギニン(R8)を修飾したR8-hemoCDを開発し、細胞内COの擬ノックダウン系の確立を行った。R8-hemoCDの合成を質量分析法により確認した後、吸収スペクトル測定によりR8-hemoCDがhemoCDと同程度の錯体安定性およびCO親和性を示すことを明らかにし、さらに細胞に対する毒性が低いことを確認した。次にR8-hemoCDが細胞内COを捕捉するかどうかについて、COを結合して蛍光を発するプローブ(COP-1)を用いて検討した。R8-hemoCDおよびCOP-1を含む培地でインキュベートした細胞内では、COP-1の蛍光が観測されなかったことから、R8-hemoCDが細胞内へ導入され、COを捕捉していることが示唆された。以上の研究成果をまとめてJ. Am. Chem. Soc.に論文を発表した。R8-hemoCDが細胞内の内因性COを除去する有用なツールであることがわかり、これによって未だ明らかにされていないCOの生理機能の解明が大きく進歩すると期待される。今後はCOの関与が報告されている体内時計やミトコンドリアでの細胞呼吸において、R8-hemoCDを細胞へ加えた際の変化を検討し、COの生理作用の詳細を解明する。

細胞内に存在する内因性一酸化炭素(CO)の生物学的役割を検討するため、当研究室で以前開発された、極めて高いCO親和性を示す超分子錯体hemoCDに、細胞膜透過性ペプチドとして知られるオクタアルギニン(R8)を修飾したR8-hemoCDを開発し、細胞内COの擬ノックダウン系の確立を行った。R8-hemoCDの合成を質量分析法により確認した後、吸収スペクトル測定によりR8-hemoCDがhemoCDと同程度の錯体安定性およびCO親和性を示すことを明らかにし、さらに細胞に対する毒性が低いことを確認した。次にR8-hemoCDが細胞内COを捕捉するかどうかについて、COを結合して蛍光を発するプローブ(COP-1)を用いて検討した。R8-hemoCDおよびCOP-1を含む培地でインキュベートした細胞内では、COP-1の蛍光が観測されなかったことから、R8-hemoCDが細胞内へ導入され、COを捕捉していることが示唆された。以上の研究成果をまとめてJ. Am. Chem. Soc.に論文を発表した。R8-hemoCDが細胞内の内因性COを除去する有用なツールであることがわかり、これによって未だ明らかにされていないCOの生理機能の解明が大きく進歩すると期待される。今後はCOの関与が報告されている体内時計やミトコンドリアでの細胞呼吸において、R8-hemoCDを細胞へ加えた際の変化を検討し、COの生理作用の詳細を解明する。