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がん細胞転移を可視化するシステインプロテアーゼ蛍光プローブ

がん細胞転移を可視化するシステインプロテアーゼ蛍光プローブ
用于可视化癌细胞转移的半胱氨酸蛋白酶荧光探针
批准号：
18F18116
负责人：
菊地 和也
金额：
$1.47万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18116/
关键词：
蛍光プローブ蛋白質ラベル化超解像イメージング1分子イメージング破骨細胞

项目摘要

项目成果

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本年度はタンパク質を超解像で解析するため、蛍光の点滅を1分子単位で取得するイメージング法を利用したタンパク質ラベル化プローブの開発に取り組んだ。具体的には、標的タンパク質にラベル化する時は蛍光を発し、解離すると蛍光を発しない可逆性のラベル化プローブを設計した。このプローブには、標的タンパク質に対して特異的かつ可逆に結合が起こること、ならびに結合時のみに蛍光を発することが求められる。 融合発現可能なタグとして機能する標的タンパク質として、疎水性ポケットを有し、疎水性の匂い物質をリガンドとして可逆的に結合するOdorant Binding Protein (OBP)を選択した。リガンドとしては中程度のアルキル鎖長を有する脂肪酸を選択した。蛍光色素として、環境応答性を示す7-ジメチルアミノクマリン及びその誘導体を選択し、脂肪酸と連結しプローブを設計、合成した。OBPの組み換えタンパク質に対し、結合特性、蛍光特性を評価したところ、プローブを加えた際に蛍光強度の上昇が見られ、結合に伴い発蛍光性を有することが明らかとなった。またその結合定数はμM以上のオーダーであり、可逆的な結合に適した範囲の強さであることが分かった。また、リガンドおよびOBP配列の検討を行い、脂肪酸のアルキル鎖の最適化とOBPの結合ポケットにおけるアミノ酸変異によって結合時に20倍以上の蛍光上昇が観察された。このプローブを用いて生細胞におけるイメージングを行ったところ、細胞内局所に発現させたOBPをプローブにより迅速にラベル化できることが確認できた。さらに、洗浄操作によりプローブが解離し、蛍光シグナルが観察されなくなったことから、プローブが可逆的にタンパク質と結合し蛍光をスイッチさせることを示した。
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会议论文
イメージングプローブのデザイン・合成によるケミカルバイオロジー研究
通过设计和合成成像探针进行化学生物学研究
DOI： --
发表时间： 2019
期刊：
影响因子： --
作者： [小阪 高広, 山口 哲志, 泉田 森, 岡本 晃充, Akinori Kuzuya, Tsutomu Suzuki, 菊地　和也]
通讯作者： 菊地　和也
New Biological Findings Which Were Clarified by Designed Chemical Probes
通过设计的化学探针阐明了新的生物学发现
DOI： --
发表时间： 2018
期刊：
影响因子： --
作者： [耒代誠仁, 高田祐一, 井上幸, 方国花, 馬場基, 渡辺晃宏, 井上聡, Kikuchi Kazuya]
通讯作者： Kikuchi Kazuya
In vivo Chemical Probes for MRI and Fluorescence Imaging
用于 MRI 和荧光成像的体内化学探针
DOI： --
发表时间： 2019
期刊：
影响因子： --
作者： [小阪 高広, 山口 哲志, 泉田 森, 岡本 晃充, Kikuchi Kazuya]
通讯作者： Kikuchi Kazuya
Perfluorocarbon-Based (19) F MRI Nanoprobes for In Vivo Multicolor Imaging.
DOI： 10.1002/anie.201810363
发表时间： 2018-12-17
期刊： Angewandte Chemie (International ed. in English)
影响因子： --
作者： [Akazawa K, Sugihara F, Nakamura T, Matsushita H, Mukai H, Akimoto R, Minoshima M, Mizukami S, Kikuchi K]
通讯作者： Kikuchi K
共 15 条
    化学プローブのデザイン・合成が拓くin vivoイメージング
    • 批准号：
      24H00494
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $31.62万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      菊地 和也
    • 依托单位：
      Osaka University
    Super-resolution imaging probe using novel chemical switch
    • 批准号：
      23KK0106
    • 项目类别：
      Fund for the Promotion of Joint International Research (International Collaborative Research)
    • 资助金额：
      $13.48万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      菊地 和也
    • 依托单位：
      Osaka University
    Development of functional fluorescent probe for imaging osteocyte function and 4D nucleomics
    • 批准号：
      21H04706
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $26.96万
    • 财政年份：
      2021
    • 负责人：
      菊地 和也
    • 依托单位：
      Osaka University
    自動点滅する蛋白質ラベル化プローブ：１分子及び超解像顕微鏡応用
    • 批准号：
      16F16331
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2016
    • 负责人：
      菊地 和也
    • 依托单位：
      Osaka University
    海外基金