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オルガネラ膜接触部位の可視化蛍光プローブの創製および応用

用于细胞器膜接触位点可视化的荧光探针的创建和应用

基本信息

批准号：
22KJ1611
负责人：
田中良來
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Nagoya University
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 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では，近赤外蛍光特性をもつホスファローダミン色素(POR)について，その多機能化とオルガネラ膜接触部位可視化プローブへの展開に取り組んでいる．今年度は，極性応答PORの構造物性相関と細胞イメージングへの応用に取り組んだ．まず，末端アミノ基上のアルキル基の数を変換し，種々の誘導体を合成した．得られた色素群はいずれも中性緩衝液中で強い吸収・蛍光を示し，溶媒の極性環境に応答して分子内スピロ環化平衡に由来する蛍光のスイッチングが可能であった．また，アミノ基上のアルキル基が減少するに従い，吸収・蛍光波長が短波長シフトすること，スピロ環化平衡が閉環側へシフトすることを見出した．各色素に対し，ハロタグタンパク質に対するリガンドを連結することで，細胞内オルガネライメージングに適用可能とした．吸収・蛍光が短波長シフトした色素については，近赤外領域にてSTED顕微鏡を用いた超解像イメージングに応用させることにも成功した．さらに，これらの蛍光性リガンドはハロタグタンパク質に対する特異性が高く，発現量の低い細胞種でも効率的にオルガネラを標識できることが明らかになった．続いて，9位のアリール基の修飾を行なった．求核性置換基をカルボキシ基からスルホンアミド基に変換することで，スピロ環化平衡が大きく閉環側へシフトした．これに由来し，その蛍光性リガンドは細胞膜透過性の著しい向上が見られた．これにより低濃度条件での染色が可能となり，さらに近赤外領域の励起光を用いることで生理的環境でのイメージングに成功した．長時間イメージングの結果，細胞分裂中の細胞核の動態を追跡することにも成功した．以上の結果から，PORにおけるオルガネライメージングへの適用性だけでなく，波長や膜透過性といった，蛍光プローブとしての重要な特性を制御できることが明らかとなった．

In this study, the near-infrared light characteristics of the pigment (POR) were studied, and the versatility of the film contact site visualization was studied. This year, polar response POR's structural properties related to cell types and applications are selected from the group of components. The number of cells on the terminal cells was changed. The pigment group was found to be strongly absorbed in neutral buffer solution, and the solvent was found to be in polar environment. For example, if the wavelength of the absorption light is shorter than the wavelength of the absorption light, the absorption light is shorter than the wavelength of the absorption light, and the absorption light is shorter than the wavelength of the absorption light. Each pigment is linked to the other pigment. The intracellular pigment is linked to the other pigment. The absorption of light in the short wavelength of the pigment in the near infrared field, the use of STED micromirrors in the super resolution of the image, the use of this technology successfully. In addition, the optical properties of these cells are characterized by high specificity and low cell species efficiency. The 9-bit base modification is performed in the middle of the game. Find the nuclear substitution base, the base. The reason for this is that the optical properties of the cells are different from the permeability of the cell membrane. This is the case with low concentrations of dye, which can be used to stimulate light in near-red areas and physiological environments. As a result of prolonged cell division, the dynamics of the nucleus during cell division were successfully traced. The above results show that POR is the most important characteristic of the film transmission and the important characteristic of the film transmission.