生物発光を利用したATP分泌の可視化解析

使用生物发光对 ATP 分泌进行可视化分析

• 批准号: 10J10626
• 负责人: 篠倉 潔
• 金额: $ 1.34万
• 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: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J10626/
• 关键词: ATP; 硫化水素; 蛍光プローブ; 光化学; 錯体化学; 蛍光イメージング; 阻害剤; スクリーニング; aminoluciferin誘導体; luciferin; luciferase; イメージング; 発光強度; 波長変化; 生物発光

硫化水素は腐卵臭を有する毒ガスとして広く知られているが、生体内では酵素反応により産生され様々な生理作用を示すことが近年明らかになりつつある。具体的には、血管の拡張作用や細菌の抗生物質耐性への関与等が報告されており、硫化水素の産生を調節する化合物は狭心症治療薬や抗菌薬等の医薬品、また研究用試薬の開発につながると期待されている。しかしながら、これらの化合物の探索研究において重要な「生体内に存在する硫化水素を簡便にとらえる技術」は確立されておらず、研究の進展の妨げとなっていた。そこで、昨年度は阻害剤等の探索研究に適した、硫化水素を選択的かつ簡便に検出する手法である蛍光プローブの開発を行った。哺乳類の生体内でのH_2S産生酵素としては、cystathionine β-synthase (CBS)やcystathionine γ-lyase (CSE)、 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase (3MST)が報告されている。また、CBSの選択的阻害剤としてaminooxyacetic acid (AOAA)が、CSEの選択的阻害剤としてpropargylglycine (PAG)が報告されている。一方、3MSTの選択的阻害剤はこれまで報告されていない。そのため、3MSTの選択的阻害剤の開発は、3MSTの生理機能の解明に大きく貢献出来ると考えた。そして、本年度は開発した蛍光プローブの持つH_2Sに対する感度と選択性、水溶性の高さに着目して、3MSTの阻害剤開発を目指して大規模ハイスループットスクリーニングを行った。その結果、3MST選択的阻害剤の開発に成功し、これらの研究成果は多数の学会で講演賞を受賞している。また一方で、特許申請も行われ、商業目的の使用が期待されている。

硫化氢被广泛认为是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，但近年来人们已经清楚它是在生物体中通过酶反应产生的，并表现出各种生理效应。具体而言，据报道，调节硫化氢产生的化合物对血管具有扩张作用，并参与细菌的抗生素耐药性，并且调节硫化氢产生的化合物用于抗心绞痛药物等药物中预计这将导致抗生素以及研究试剂的发展。然而，对于这些化合物的探索性研究而言，“容易捕获活体中存在的硫化氢的技术”尚未建立，这阻碍了研究的进展。因此，去年我们开发了一种荧光探针，它是一种选择性、简便地检测硫化氢的方法，适合抑制剂的探索性研究。据报道，胱硫醚β-合酶(CBS)、胱硫醚γ-裂解酶(CSE)和3-巯基丙酮酸硫转移酶(3MST)是哺乳动物中产生H_2S的酶。此外，氨氧乙酸 (AOAA) 已被报道为 CBS 的选择性抑制剂，而炔丙基甘氨酸 (PAG) 已被报道为 CSE 的选择性抑制剂。另一方面，目前还没有3MST选择性抑制剂的报道。因此，我们相信开发3MST的选择性抑制剂将极大地有助于阐明3MST的生理功能。今年，我们进行了大规模高通量筛选，旨在开发3MST抑制剂，重点关注所开发的荧光探针对H_2S的敏感性和选择性以及高水溶性。结果，我们成功开发了3MST选择性抑制剂，这些研究成果在多个学术会议上获得了演讲奖。另一方面，也已提交专利申请，预计将用于商业用途。

项目成果

硫化水素選択的蛍光プローブ(HSip-1)の開発

硫化氢选择性荧光探针（HSip-1）的研制

• 发表时间: 2012
• 作者: 大木優;肥後拓也;島田尚明;大沢智子;福山透;横島聡;富田泰輔;岩坪威;篠倉潔;大木優;篠倉潔;大木優;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔
• 通讯作者: 篠倉潔

Development of aminoluciferin derivatives and their applications for ATP secretion

氨基荧光素衍生物的开发及其在ATP分泌中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: 大木優;肥後拓也;島田尚明;大沢智子;福山透;横島聡;富田泰輔;岩坪威;篠倉潔;大木優;篠倉潔;大木優;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;Kiyoshi Sasakura
• 通讯作者: Kiyoshi Sasakura

硫化水素測定用蛍光プローブ

测量硫化氢的荧光探针

• 发表时间: 2011

硫化水素(H_2S)産生酵素の阻害剤開発

硫化氢(H_2S)产生酶抑制剂的研制

• 发表时间: 2012
• 作者: 大木優;肥後拓也;島田尚明;大沢智子;福山透;横島聡;富田泰輔;岩坪威;篠倉潔
• 通讯作者: 篠倉潔

生細胞における硫化水素(H_2S)の検出を目指した蛍光プローブの開発

活细胞中硫化氢（H_2S）检测荧光探针的研制

• 发表时间: 2011
• 作者: 大木優;肥後拓也;島田尚明;大沢智子;福山透;横島聡;富田泰輔;岩坪威;篠倉潔;大木優;篠倉潔;大木優;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔;篠倉潔
• 通讯作者: 篠倉潔