虹色発光線虫に基づく生きた総合病院・環境診断センターの創成

创建基于虹彩线虫的活体综合医院和环境诊断中心

基本信息

批准号：
21H04948
负责人：
金誠培
金额：
$ 27.04万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究年度中、発光線虫技術に向けた基礎から応用に至る研究課題の解決に努力した。まず基礎発光材料として、多彩な発光基質の有機合成を行った。例えば、Sシリーズ、Cシリーズ、Kシリーズの多様なセレンテラジン系の発光基質を合成し、発光プランクトン由来の発光酵素、発光シイタケ由来の発光酵素、一分子型生物発光プローブなどに適用することで、一連の高輝度、多色発光システムを開発した。Kシリーズ発光基質に基づく発光システムを4種類の一分子型生物発光プローブと組み合わせることにより、４つの異なる動物細胞内の信号伝達を同時に測定する研究を行い、その成果をSci Repに報告した。またSとCシリーズ発光基質をベースに「発光シグネチャー」という新概念の発光システムを開発することができた。この手法は、各発光酵素が発光基質と反応して生み出す「発光スペクトル」や「発光輝度の違い」に、それぞれ区別される独特な個性（発光シグネチャー）があることを発見した。そのシグネチャーを違いを活用すれば、発光信号間の干渉のないマルチカラーイメージングができる。よって、マルチプラックスイメージング分野において重要な技術的な難関を突破できた。この成果を纏めIJMSに2報発表した。他にも、性ホルモン様化学物質のBRETイメージングプローブの開発、蛋白質間の相互作用を可視化する高輝度分子歪みセンサー、近赤外線（NIR）にいけばいくほど明るくなる発光システムを開発してそれぞれ3報の論文発表をした。また、モデル生物として線虫に用いられるCa２＋やMg2+の蛍光イメージングセンサーを開発して、線虫内の2価イオン分布のイメージング研究を行った。これらの研究結果を基に、17件の研究論文（うち、5件の国際共著論文）、25件の学会発表、2本の単行本（Springer Nature）出版、2件の知財登録の成果を得た。

在这个研究年内，我们努力解决从基本到应用到发光线虫技术等的研究问题。首先，将各种发光底物合成为基本发光材料。例如，通过合成各种基于甘丙嗪的发光底物，例如S系列，C系列和K系列，并将它们应用于发光的浮游生物中的发光酶中，从发光的酶中得出了发光的酶，这些酶是从发光的散发型散发型的探测器，以及一个发达的散发型孔，并促成了单一的浓度繁殖的繁殖酶，并促进了单一的细胞繁殖综合综合综合综合综合综合综合综合综合群，多色发光系统。通过将K系列发光底物的发光系统与四种类型的单分子生物发光探针结合在一起，我们进行了一项研究，以同时测量四个不同动物细胞内的信号，并将其报告给Sci Rep。我们还可以开发出一种新的光发光系统，称为“发光系统”，称为“ s and c系列”。该方法发现，存在一个独特的独特人格（发光特征），可以区分“发光光谱”和“发光中发光的差异”，每种发光酶与发光底物反应。通过利用此特征的差异，可以在发光信号之间没有干扰的多色成像。因此，它已经能够克服多杂制成像领域的重要技术挑战。我们已经编制了结果，并向IJM宣布了两份报告。其他人还为性激素样化学物质开发了一种BRET成像探针，这是一种可视化蛋白质之间相互作用的高光泽度分子失真传感器，以及一个发光系统，您进入近红外（NIR）越亮，并发表了三篇论文。此外，我们开发了一种用于Ca2+和Mg2+的荧光成像传感器，该传感器在线虫中用作模型生物，并就线虫内二价离子的分布进行了成像研究。基于这些研究结果，我们从17篇研究论文（其中5个国际共同作者的论文），25个学术演讲，两份Springer自然出版物和两个知识产权注册中获得了结果。