複数の酵素活性の同時検出を指向した超高感度-核磁気共鳴分子プローブ群の設計と開発

同时检测多种酶活性的超灵敏核磁共振分子探针的设计与开发

• 批准号: 22KJ1127
• 负责人: 谷田部 浩行
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1127/
• 关键词: 分子イメージング; 分子プローブ・造影剤; 多重解析; 酵素活性; ペプチド; 核磁気共鳴法（NMR/MRI）; 超偏極; 代謝

本年度は、前年度に引き続き、ペプチド骨格型の動的核偏極-核磁気共鳴（DNP-NMR/MRI）分子プローブの設計と開発を行った。まず、酵素反応性と化学シフトを制御するための分子構造の探索を行った。その後、高感度化寿命と化学シフトと酵素反応性の三要素を指標に、生体に同時投与することができる分子プローブの組み合わせを決定し、実際にin vivo応用を進めた。今回、7種類のDNP-NMRプローブ分子候補を新たに開発した。まず、各分子プローブが生体内において単体で機能するかどうかを検証した。各分子プローブを超偏極し、生体投与したところ、いずれの分子プローブも生体内で高感度化されたシグナルをMRIによって検出可能なこと、生体内で代謝を受けること、そして代謝前後で2ppm以上の十分大きな化学シフトの変化を起こすことが分かった。以上より、各分子プローブが生体内で標的酵素活性を検出できることが確かめられた。続いて、複数の分子プローブの同時検出を試みた。まず、in vitroで複数の分子プローブを同時に超偏極することによって、各プローブのシグナル強度および高感度寿命が、単体のときと比較して大きく変化していないことを確かめた。続いて、複数の分子プローブを同時に生体投与したところ、狙い通り化学シフトの違いによって複数の分子プローブと代謝生成物を同時に検出することに成功した。これは、蛍光分子プローブやLC/MSなどの他の手法では実現し難い、複数の生体内酵素活性のリアルタイム同時検出を実現したという観点で意義深い。さらに、複数の酵素活性を同時に検出することで、より詳細で正確な診断が可能になることを示すために、担がんマウスを用いた医学的応用にも着手し始めた。その結果、腫瘍中において、高感度化された複数の分子プローブおよび代謝生成物のシグナルを検出することに成功した。

The nuclear polarity-nuclear magnetic resonance (DNP-NMR/MRI) molecular analyzer design for the current and previous years has been conducted in the current and previous years. The chemical reaction of the enzyme, the chemical reaction, the preparation and control of the molecule and the exploration of the molecule. After exposure, highly sensitive life-span chemical enzyme reactivity assay refers to the three elements of enzyme reactivity, bioassay and biochemistry at the same time. The determination of molecular enzyme is determined, and the use of in vivo is improved. This time, 7 kinds of DNP-NMR molecules are waiting for a new round of talks. The molecular weight and molecular weight of each molecule are not affected by the growth of the body in vivo. Each molecule is highly sensitive, sensitive, high-sensitivity, high- The enzyme activity of each molecule in the body is determined by the enzyme activity of each molecule. At the same time, an attempt will be made at the same time as a copy and a copy of the data are sent out. At the same time, the number of complex molecules such as in vitro and so on is highly sensitive, the strength of each device is very high, and the temperature of the body is much higher than that of the whole body. At the same time, the molecular and complex molecules are successfully generated at the same time when they are injected in vivo and in the same time as the chemical and chemical agents. The detection of enzyme activity in vivo, and the detection of enzyme activity in vivo. At the same time, it has a deep meaning in the meaning of the detection point. At the same time, the enzyme activity of the complex enzyme is detected, and it is possible to detect the enzyme activity of the enzyme in the same time. It is possible to detect the enzyme activity in the same time. The result of the experiment, the result of the result, the result, the result

项目成果

National Institute of Health(米国)

国立卫生研究院（美国）

A newly designed hyperpolarized molecular probe enables the in vivo detection of aminopeptidase N activity from the tumor regions in animals

新设计的超极化分子探针能够体内检测动物肿瘤区域的氨肽酶 N 活性

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroyuki Yatabe;Yutaro Saito;Iori Tamura;Yohei Kondo;Ryo Ishida;Tomohiro Seki;Keita Hiraga;Akihiro Eguchi;Yoichi Takakusagi;Keisuke Saito;Nobu Oshima;Hiroshi Ishikita;Kazutoshi Yamamoto;Murali C. Krishna;Shinsuke Sando
• 通讯作者: Shinsuke Sando