標的環境を特異的に認識して機能を発揮する光機能性分子の開発と応用

特异性识别目标环境并发挥功能的光功能分子的开发与应用

基本信息

批准号：
20890044
负责人：
寺井琢也
金额：
$ 1.62万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20890044/
关键词：
蛍光ランタノイド電子移動イメージング

项目摘要

複雑な生命現象の解析には、細胞や動物が生きている状態で標的となる分子の挙動を解析・操作することが必須である。このような研究を行うために、蛍光プローブや増感剤を始めとする「光機能性分子」がこれまでに数多く開発されてきたが、これらの分子を実際の細胞に適用する場合、プローブ自身の局在に由来するバックグラウンドのシグナル(=環境感受性)がしばしば問題となっていた。研究代表者は、蛍光性ランタノイド錯体における光誘起電子移動という物理化学的な現象を適切に制御することにより、適切な環境下でのみシグナルを発する"intellige"な光機能性分子の開発ができれば、この問題が解決されるのではないかと考え研究を行った。具体的には、可視光領域に吸収・蛍光を有する代表的な蛍光団の一つであるBODIPY誘導体と、ランタノイド錯体(DTPA-Ln)とをアミド結合を介して直接結合させた化合物を各種合成し、それらの蛍光特性について検討を行った。これらの化合物は、研究代表者がこれまでに開発を行ってきた錯体と比較して強い蛍光を有しており、生物応用への可能性が期待される。更に、測定溶媒を変化させた実験から、BODIPY由来の蛍光とランタノイドイオン由来の蛍光との比が環境に応じて変化する場合があることが明らかとなり、適切な環境下においてのみシグナルが変化する錯体の開発に向けて有意義な知見が得られた。このような分子に開する報告はこれまでに無く、光機能性分子の新たな展開に向けた画期的な研究成果であると考えられる。

为了分析复杂的生命现象，在细胞和动物还活着时，必须分析和操纵目标分子的行为。为了进行此类研究，到目前为止，已经开发了许多“光功能分子”，包括荧光探针和敏化剂，但是在将这些分子应用于实际细胞时，背景信号（=环境灵敏度）来自探针本身的定位，通常已成为问题。研究人员认为，通过适当控制荧光灯笼型复合物中光诱导的电子转移的物理化学现象，如果可以开发仅在适当环境中发出信号的“智能”光功能分子，则可以解决此问题。具体而言，合成了各种化合物，其中一种体衍生物，即在可见光区域吸收和荧光的代表性荧光团之一，以及通过酰胺键直接结合灯笼型复合物（DTPA-LN），并检查其荧光性能。这些化合物的荧光比研究者到目前为止开发的复合物具有更强的荧光，并且有望具有生物应用的潜力。此外，从更改测量溶剂的实验中，很明显，荧光的比率从lanthanoid离子与荧光的荧光之比可能会根据环境而变化，并且在适当环境中仅在合适环境中变化的复合物的发展获得了有意义的发现。从来没有向这种分子提供任何报告，它被认为是对光功能分子的新发展的开创性研究结果。