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。

硫化氢被广泛称为具有腐烂的鸡蛋气味的毒气，但最近很明显，它是通过酶促反应在体内产生的，并表现出各种生理作用。具体而言，据报道，它的扩张作用和参与细菌的抗生素耐药性，并且可以预期调节硫化氢氢的化合物将导致苯甲酸和抗生素等药物的发展，以及研究试剂。但是，在对这些化合物的勘探研究中，尚未建立“捕获活生物体中存在的硫化氢的技术”，这阻碍了研究的进展。 Therefore, last year we developed a fluorescent probe, a method for selectively and conveniently detecting hydrogen sulfide, suitable for searching for inhibitors, etc. H_2S-producing enzymes in mammalian organisms have been reported as cystathionine β-synthase (CBS), cystathionine γ-lyase (CSE), and 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase （3mst）。另外，氨基乙酸（AOAA）已报道为CBS的选择性抑制剂，并且据报道propgylglycine（PAG）是CSE的选择性抑制剂。另一方面，迄今为止尚无3MST的选择性抑制剂。因此，我们认为，3MST的选择性抑制剂的发展可能会极大地促进3MST的生理功能。今年，我们进行了大规模的高通量筛选，目的是开发3MST的抑制剂，重点是开发H_2S的荧光探针的敏感性，选择性和水溶性。结果，该公司已成功开发了一个选择性的3MST抑制剂，这些研究结果已在许多学术会议上获得演讲奖。另一方面，还已提交专利申请，并有望用于商业目的。

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

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

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