糖鎖受容体のturn-on型蛍光プローブの開発手法の確立
【研究キーワード】
GFP色素 / turn-on蛍光 / turn-on / 蛍光性分子ローター / 蛍光プローブ / GFP / 糖鎖受容体 / レクチン / 糖 / スクリーニング
【研究成果の概要】
本研究では、糖鎖受容体を始めとする受容体などの非酵素タンパク質へ適用可能なturn-on型蛍光プローブの探索手法の開発を進めている。通常状態では無蛍光であるが分子内回転が抑制された時に蛍光強度の上昇を示す蛍光性分子ローターとして、GFP色素誘導体を用いて研究を行っている。
本年度は、1)GFP色素誘導体の蛍光応答性の向上を目指し、蛍光の粘度応答性と構造の関係を調べる検討、2)turn-on型蛍光プローブの細胞への適用を目指し、糖を認識する膜タンパク質GLUTを標的とした蛍光イメージングを試みた。その結果、細胞膜上から強い蛍光シグナルが観察され、プレリミナリーながら細胞膜上でGLUTに結合して蛍光を示したことを示唆する結果を得た。
3)また、光親和性残基を導入しタンパク質と共有結合させて強固に分子内運動を拘束させるアジド修飾GFP色素誘導体について、蛍光強度をさらに増強できる誘導体の合成を進めた。
4)昨年度から引き続き、単純な構造の色素として粘度依存的蛍光応答を示すビアリール化合物を用いた新規蛍光色素骨格の探索から見出されたスルフィドとニトロ基を導入したビフェニル誘導体について検討を進めた。このものとグルコースとのコンジュゲート体を、GLUTを過剰発現しているPC-3細胞に作用させたところ、細胞膜上からは蛍光シグナルは見られなかったが、細胞内から蛍光シグナルが観測された。阻害実験において一定の割合で阻害がかかったことから、GLUTを介して細胞内に集積可能な蛍光プローブであることを見出した。このビフェニル誘導体については、蛍光と光増感能の両方を有しており、実際に光照射によるがんの殺傷効果も確かめられ、がんの光線力学診断や光線力学治療への適用が期待される(論文化済み、Bioorg. Med. Chem., 2022, highlighted as front cover)。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2018-04-01 - 2023-03-31
【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)