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脂質二重層で機能する有機開殻種の可逆的物性制御

在脂质双层中发挥作用的有机开壳物种的物理性质的可逆控制

基本信息

批准号：
22KJ1312
负责人：
足立惇弥
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyushu University (2023)Tokyo Institute of Technology (2022)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1312/
关键词：
蛍光プローブ粘度応答性アントラセンミセルベシクル

项目摘要

本研究では、脂質二重層中でπ電子系分子の新しい機能制御を達成することを目指し、中央に疎水性の芳香族部位、両末端に親水性部位を有する交互両親媒性を設計していた。開殻分子を扱う主な研究に先立って、実施計画通りに設計分子と同等の骨格を有するモデル分子を合成し、水中における基本的な挙動を調べた。その結果、側鎖として導入したオリゴ（エチレングリコール）鎖の長さによって、分子内の発色団自体の発光特性は特に大きく変化しないにもかかわらず、ミセルやベシクルに対する感度が変化するという、研究を展開する上で重要な知見を獲得した。一方で、この検討の過程において今回の交互両親媒性分子が脂質二重層の疎水領域に保持されないことが示唆された。当初の分子設計の意図と異なるが、研究室で開発されてきた分子と異なる興味深い挙動であったため詳細を検討したところ、本分子が細胞膜すらも透過し、細胞毒性も十分に小さいという興味深い性質を見出した。そこで当初の計画を変更し、生細胞に適用できる新しい粘度応答性蛍光プローブの開発に焦点を当て、研究を進めることとした。結果として、今回開発した分子はバックグラウンドフリーで生細胞内のリソソームを可視化することが実証され、その蛍光シグナルがリソソーム内の粘度に応答することを示唆する結果が得られた。本分子は従来の系と異なる新しいメカニズムで粘度に応答しており、生細胞に適用できる粘度応答性蛍光プローブの新しい分子設計を提案した。

In this study, we designed a novel functional control system for π-electron molecules in lipid double layers, including a central, aqueous, and hydrophilic site. Open shell molecular research is a precursor to the implementation of programs through the design of molecules, the creation of equivalent structures, molecular synthesis, and the regulation of basic molecular motion in water. As a result, the length of the chain, the intrinsic light emission characteristics of the chromophore in the molecule, and the sensitivity of the chromophore in the molecule have been greatly changed. Important insights have been obtained from the study. The interaction between these molecules and the lipid bilayer and the aqueous domain is maintained. The original molecular design is different, the molecular design is different. The original plan was revised and applied to the development of new viscosity sensitive optical fibers. The results showed that the viscosity of the solution was higher than that of the control solution. The present invention relates to a novel molecular design for a novel viscosity and light sensitive molecule suitable for use in biological cells.