動物体内での低酸素環境の検出を目指した波長変化型近赤外蛍光プローブの開発

开发用于检测动物体内缺氧环境的波长可变近红外荧光探针

• 批准号: 13J10749
• 负责人: 朴 文
• 金额: $ 1.54万
• 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: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10749/
• 关键词: 蛍光プローブ; 低酸素; アゾ化合物; ケミカルバイオロジー; 光増感剤

低酸素応答システムを解明するにあたり、生体内の低酸素環境を検出できる蛍光プローブの開発は非常に有用である。本研究ではこれまでに、アゾ基が低酸素環境下において還元されやすいことと、色素として無蛍光となることを利用した低酸素感受性蛍光プローブ群を開発した。本年度では、これまでに開発した蛍光プローブ群の酸素濃度感受性が異なる要因に関して精査を行った。その結果、蛍光プローブの母核となる蛍光色素の骨格によってそれぞれの求電子性が異なっており、特に600 nm以上の領域に吸収・蛍光を持つ赤色・近赤外蛍光色素では求核剤によって求核攻撃されやすいことが分かった。蛍光プローブが求核攻撃を受けると、分子全体の共鳴系が切断された結果、還元されにくくなると共に、還元反応後に生じる蛍光色素も無蛍光性となり、全体として蛍光シグナルが低下する。そこで、立体的障害を付与した分子デザインを構築したところ、生体分子による求核攻撃に対して抵抗性が向上し、低酸素感受性が改善されてマイルドな低酸素環境に対しても応答することが確認された。さらに、蛍光プローブの分子デザインを応用し、アゾ基の切断に伴い始めて一重項酸素生成能が生じる機能性光増感剤の開発研究を展開した。特定のターゲットを認識して一重項酸素生成能を発揮する機能性光増感剤は、光照射により標的細胞を殺傷することができることから、光線力学療法において有用なツールとなり得る。本年度では機能性光増感剤の細胞殺傷能に関して精査した。その結果、常酸素環境下では細胞殺傷能を有さないのに対し、8%程度のマイルドな低酸素環境下に維持した状態で光照射を行ったところ、細胞死が観察され、腫瘍内のマイルドな低酸素環境下などで細胞殺傷を引き起こせることが期待される結果となった。

Low acid element 応 answer シ ス テ ム を interpret す る に あ た り, raw の low acid in the body element environment を 検 out で き る 蛍 light プ ロ ー ブ の open 発 は very useful に で あ る. This study で は こ れ ま で に, ア ゾ base が low acid element environment に お い て also yuan さ れ や す い こ と と, pigment と し て no 蛍 light と な る こ と を using し た low acid element sensitivity 蛍 light プ ロ ー ブ group を open 発 し た. This year's で は, こ れ ま で に open 発 し た 蛍 light プ ロ ー ブ の acid group element concentration sensitivity が different な る by に masato し て fine line check を っ た. そ の results, 蛍 light プ ロ ー ブ の mother nucleus と な る 蛍 photopigment の bone に よ っ て そ れ ぞ れ の may electronic sex が な っ て お り, more than 600 nm に の field に 収 absorption, 蛍 を hold つ light red, almost bare outside 蛍 photopigment で は one of the core に よ っ て seeks nuclear strike shock さ れ や す い こ と が points か っ た. 蛍 light プ ロ ー ブ が seeks nuclear strike shock を by け る と, molecular all の resonance が cut さ れ た results, also yuan さ れ に く く な る と に, also born after yuan against 応 に じ る 蛍 photopigment も no 蛍 optical と な り, all と し て 蛍 light シ グ ナ ル が low す る. そ こ で, three-dimensional handicap of を give し た molecular デ ザ イ ン を build し た と こ ろ, living body molecular に よ る seeks nuclear strike shock に し seaborne て resistance が し upward, low acid sensitivity が improve さ れ て マ イ ル ド な low acid element に し seaborne て も 応 answer す る こ と が confirm さ れ た. さ ら に 蛍 light プ ロ ー ブ の molecular デ ザ イ ン を 応 し, ア ゾ base の cut に beginning with い め て a heavy item acid production can が じ raw る functional light raised blossom tonic の 発 study を started し た. Specific の タ ー ゲ ッ ト を know し て 1 heavy acid element can generate を 発 swing す る functional raised tonic は, light irradiation に よ り target cells を す る こ と が で き る こ と か ら, light mechanical therapy に お い て useful な ツ ー ル と な り る. This year, で で functional photosensitizers are used to closely examine the に related to the cytotoxic ability of <s:1> て and <s:1> た. そ の results, often acid environment で は cells can kill を さ な い の に し seaborne, degree of 8% の マ イ ル ド な low acid element environment に maintain し た state で light line を っ た と こ ろ, cell death が 観 examine さ れ, swollen sores の マ イ ル ド な low acid element environment な ど で cell killing を lead き こ せ る こ と が expect さ れ る results と な っ た.

项目成果

Development of Azo-based Fluorescence Probes to Detect Hypoxia

开发用于检测缺氧的偶氮基荧光探针

• 发表时间: 2013
• 作者: Wen Piao;Tetsuo Nagano;Kenjiro Hanaoka
• 通讯作者: Kenjiro Hanaoka

非対称Siローダミン及びロドールの合成

不对称硅罗丹明和对甲胺酚的合成

• 发表时间: 2013

低酸素環境を検出する新規近赤外蛍光プローブの開発

开发用于检测缺氧环境的新型近红外荧光探针

• 发表时间: 2014
• 作者: 朴文;花岡健二郎;長野哲雄;浦野泰照
• 通讯作者: 浦野泰照

Development of Azo-based Hypoxia-sensitive Fluorescent Probes with Different Oxygen Sensitivity

不同氧敏感性偶氮基缺氧敏感荧光探针的研制

• 发表时间: 2013
• 作者: Wen Piao;Tetsuo Nagano;Kenjiro Hanaoka
• 通讯作者: Kenjiro Hanaoka

低酸素感受性蛍光プローブの開発とその生体応用

缺氧敏感荧光探针的研制及其生物学应用

• 发表时间: 2013
• 作者: 朴文;津田聡;田中佑治;中澤徹;長野哲雄;花岡健二郎
• 通讯作者: 花岡健二郎