ローダミン色素の消光メカニズム解析と蛍光プローブ開発への応用

罗丹明染料猝灭机理分析及其在荧光探针开发中的应用

• 批准号: 18J23221
• 负责人: 池野 喬之
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J23221/
• 关键词: 蛍光プローブ; 薬物代謝酵素; CYP3A4; ヒトiPS細胞由来肝細胞; ヒトiPS細胞由来小腸上皮細胞; PLP酵素; 薬物間相互作用; ねじれ型分子内電荷移動状態; シトクロムP450

昨年度までの研究において、ねじれ型分子内電荷移動状態 (TICT) により消光する新規無蛍光性ローダミン類の開発、及び開発した無蛍光性ローダミンを母核とした薬物代謝酵素CYP3A4のN-脱アルキル化活性を検出する蛍光プローブの開発を行い、その生細胞への応用を行っている。本年度では、本研究で開発した無蛍光性ローダミン類を利用した新たな蛍光プローブとして、ニトロレダクターゼ活性検出蛍光プローブの開発にも成功しており、本研究で確立した、ローダミンのN-脱アルキル化を蛍光OFF/ONスイッチとして用いる蛍光制御原理の汎用性を示すことに成功した。また、新たな研究テーマとしてフッ素化アミノ酸とフッ化物イオン検出蛍光プローブを利用したPLP依存性酵素活性の蛍光検出系の開発にも取り組み、フッ素化バリンとフッ化物イオン検出蛍光プローブを利用した分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素1の酵素活性の蛍光検出に成功した。また、本系を用いることでHepG2細胞における分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素の酵素活性の蛍光検出が可能であることを示唆するデータも得られていることから、今後、細胞ベースでのPLP依存性酵素活性のハイスループット検出系の開発といった応用も期待される。以上のように、当初の計画であったTICTにより消光する新規無蛍光性ローダミン類の開発と、それに基づく新規蛍光プローブの開発・応用に成功しているだけでなく、新たな研究テーマであるPLP依存性酵素活性の蛍光検出系の開発についても成功した。

在研究到去年之前，我们已经开发了新型的非荧光杜鹃胺，这些新型非分子电荷转移态（TICTS）淬灭，并开发了荧光探针，这些荧光探针检测出药物 - 代谢酶CYP3A4的N-脱烷基化活性，该酶CYP3A4基于已发达的非氟烷基晶状体和其成型晶状体的非氟烯层型细胞和成核。在今年，我们还使用本研究中开发的非荧光若丹胺成功地开发了一种新的荧光探针，并成功证明了荧光控制原理的多功能性，该原理是在本研究中建立的，它是使用荧光胺的N-甲基化作为荧光的N-甲基化。作为一个新的研究主题，我们还致力于使用氟化氨基酸和氟化物离子检测荧光探针开发荧光检测系统，以依赖PLP依赖性酶活性，并成功地使用氟化谷氨酸和氟化物离子离子离子探测料检测到了分支链氨基酸转移酶1的酶活性。此外，已经获得了数据表明，通过使用该系统，荧光检测分支链氨基酸转移酶在HEPG2细胞中的酶活性，并且预计将来还将开发应用，例如开发针对PLP依赖性enzyme enzyme Action在基于Cell基的基础上的高率检测系统。如上所述，我们不仅成功地开发了新的非荧光杜鹃胺，这些杜鹃被TICT淬灭，而且还基于它们成功开发和应用了新的荧光探针，而且还成功地开发了新的研究主题，这是PLP依赖性酶活性的荧光检测系统。

项目成果

How Viscous Is the Solidlike Structure at the Interface of Ionic Liquids? A Study Using Total Internal Reflection Fluorescence Spectroscopy with a Fluorescent Molecular Probe Sensitive to High Viscosity

离子液体界面处的固体结构有多粘？

• DOI: 10.1021/acs.langmuir.0c01528
• 发表时间: 2020
• 期刊: Langmuir
• 影响因子: 3.9
• 作者: Nishi Naoya;Yamazawa Takashi;Sakka Tetsuo;Hotta Hiroki;Ikeno Takayuki;Hanaoka Kenjiro;Takahashi Hiromi
• 通讯作者: Takahashi Hiromi

次亜塩素酸検出 Activatable 型光音響プローブの開発

开发用于检测次氯酸的可激活光声探针

• 发表时间: 2018
• 作者: Hanaoka Kenjiro;Kagami Yu;Piao Wen;Myochin Takuya;Numasawa Koji;Kuriki Yugo;Ikeno Takayuki;Ueno Tasuku;Komatsu Toru;Terai Takuya;Nagano Tetsuo;Urano Yasuteru;池野喬之;池野喬之;池野喬之;池野喬之;池野喬之;池野喬之;池野喬之;池野喬之
• 通讯作者: 池野喬之

TICT機構に基づく消光機構を利用したCYP3A活性検出蛍光プローブの開発

基于TICT机制的猝灭机制开发用于检测CYP3A活性的荧光探针

• 发表时间: 2019
• 作者: Hanaoka Kenjiro;Kagami Yu;Piao Wen;Myochin Takuya;Numasawa Koji;Kuriki Yugo;Ikeno Takayuki;Ueno Tasuku;Komatsu Toru;Terai Takuya;Nagano Tetsuo;Urano Yasuteru;池野喬之;池野喬之;池野喬之
• 通讯作者: 池野喬之

生細胞応用可能なCYP3A4活性検出蛍光プローブの開発

开发适用于活细胞的CYP3A4活性荧光探针

• 发表时间: 2019
• 作者: Hanaoka Kenjiro;Kagami Yu;Piao Wen;Myochin Takuya;Numasawa Koji;Kuriki Yugo;Ikeno Takayuki;Ueno Tasuku;Komatsu Toru;Terai Takuya;Nagano Tetsuo;Urano Yasuteru;池野喬之;池野喬之;池野喬之;池野喬之;池野喬之
• 通讯作者: 池野喬之

Design, synthesis and evaluation of enzyme-responsive fluorogenic probes based on pyridine-flanked diketopyrrolopyrrole dyes

基于吡啶侧翼二酮吡咯并吡咯染料的酶响应荧光探针的设计、合成和评价

• DOI: 10.1016/j.saa.2020.119179
• 发表时间: 2021
• 期刊: Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
• 作者: Jenni Sebastien;Ponsot Flavien;Baroux Pierre;Collard Lucile;Ikeno Takayuki;Hanaoka Kenjiro;Quesneau Valentin;Renault K?vin;Romieu Anthony
• 通讯作者: Romieu Anthony