分子プローブによる環境中ウイルス粒子の検出・可視化技術の創製

本研究では、ウイルス粒子表面のエンベロープ構造及び内包されているゲノムRNAを標的とする蛍光性分子プローブ（検出試薬）をそれぞれ設計・合成し、両者の併用に基づく全く新しいウイルス粒子検出・可視化技術を開発する。具体的には、（i）ウイルス粒子表面の高曲率脂質二重膜（エンベロープ：直径約100 nm）に高選択的に結合・蛍光応答を示す両親媒性α-helixペプチドプローブ、及び（ii）ウイルス粒子のエンベロープ構造を迅速に透過・内部に拡散し、ゲノムRNAに特異的に結合・蛍光応答を示すRNA染色蛍光色素を開発する。２種類の蛍光性分子プローブを併用することで、環境中ウイルス粒子（エンベローブ構造＆内包RNA）の存在をダブル検出（２重染色）できる簡易技術を開発、医療現場やウイルス研究で用いられる様々な材料に付着したウイルス検出へと適用することで方法論としての基礎と有用性を実証する。令和4年度の研究実績の概要は下記のようになる。(a) 昨年度に引き続き、世界トップレベルの高輝度モノメチンシアニン色素の開発を達成した（ACS Omega, 2022）。新規に開発したRNA染色蛍光色素は、off-on型の優れたlight-up応答機能と膜透過性を併せ持ち、生細胞中のRNA（核小体）を明瞭にイメージングすることができる。また、核酸染色色素として汎用されているチアゾールオレンジが、生細胞RNA染色蛍光色素として機能することを見出した（Analyst, 2023）。(b) インフルエンザMタンパク質由来の両親媒性α-helixペプチドプローブが、ヒト風邪コロナウイルス（HCoV-229E）検出に適用できることを見出した（日本分析化学会第71年会等にて発表）。HCoV-229Eに対する検出感度は、Western blot法と比べて1桁高く、さらにA型インフルエンザウイルス検出にも適用できる。

本研究では、ウイルス粒子表面のエンベロープ構造及び内包されているゲノムRNAを標的とする蛍光性分子プローブ（検出試薬）をそれぞれ設計・合成し、両者の併用に基づく全く新しいウイルス粒子検出・可視化技術を開発する。具体的には、（i）ウイルス粒子表面の高曲率脂質二重膜（エンベロープ：直径約100 nm）に高選択的に結合・蛍光応答を示す両親媒性α-helixペプチドプローブ、及び（ii）ウイルス粒子のエンベロープ構造を迅速に透過・内部に拡散し、ゲノムRNAに特異的に結合・蛍光応答を示すRNA染色蛍光色素を開発する。２種類の蛍光性分子プローブを併用することで、環境中ウイルス粒子（エンベローブ構造＆内包RNA）の存在をダブル検出（２重染色）できる簡易技術を開発、医療現場やウイルス研究で用いられる様々な材料に付着したウイルス検出へと適用することで方法論としての基礎と有用性を実証する。令和4年度の研究実績の概要は下記のようになる。(a) 昨年度に引き続き、世界トップレベルの高輝度モノメチンシアニン色素の開発を達成した（ACS Omega, 2022）。新規に開発したRNA染色蛍光色素は、off-on型の優れたlight-up応答機能と膜透過性を併せ持ち、生細胞中のRNA（核小体）を明瞭にイメージングすることができる。また、核酸染色色素として汎用されているチアゾールオレンジが、生細胞RNA染色蛍光色素として機能することを見出した（Analyst, 2023）。(b) インフルエンザMタンパク質由来の両親媒性α-helixペプチドプローブが、ヒト風邪コロナウイルス（HCoV-229E）検出に適用できることを見出した（日本分析化学会第71年会等にて発表）。HCoV-229Eに対する検出感度は、Western blot法と比べて1桁高く、さらにA型インフルエンザウイルス検出にも適用できる。