脂肪滴の動態制御を志向した発光性超分子ポリマーの創製と機能開拓

旨在控制脂滴动力学的发光超分子聚合物的创建和功能开发

基本信息

批准号：
22K05079
负责人：
大城宗一郎
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

2022年度は，脂肪滴内部に超分子ポリマーを形成させる手法の確立に向けて，脂肪滴への選択性と自己集合特性を併せもつ蛍光色素の開拓に取り組んだ．脂肪滴への選択性を決める指標のひとつである脂溶性を保ちつつ，いかに自己集合性の分子ユニットを導入するかが重要となる．この点において，申請者らは脂肪滴を染色できる蛍光プローブに自己集合を促すアミノ酸ジアミド骨格を導入すれば，アミノ酸残基と側鎖を変えることで脂溶性を調節できると考えた．申請者が所属する研究室では，脂肪滴の染色に適した蛍光プローブとして，電子供与性のジフェニルアミノ基を有するドナー・アクセプター型蛍光色素が有用であることを報告している．そこで，ジフェニルアミノ基部位にアミノ酸ジアミドを導入した蛍光分子を合成した．自己集合特性について知見を得るため，脂肪滴の構成成分の一つであるトリオレインを用いて種々のスペクトル測定を行った結果，時間の経過とともに吸収帯が短波長側にシフトし，誘起CDシグナルを観測した．これらのスペクトル変化は，エネルギー的に安定な会合状態への転移を示す結果である．集合体の形成機構を調べるため，会合状態から単分散状態への転移にともなう吸光度の温度変化を追跡し，臨界温度を伴う核形成・伸長モデルに基づいた解析により伸長過程に関する熱力学パラメータを決定した．続いて，トリオレイン中における発光特性を評価したところ，会合状態においても中程度の蛍光量子収率を示した．そこで，集合体のモルフォロジーについて知見を得るため，蛍光イメージングによる観察に取り組んだ結果，繊維状の集合体の形成を観察することに成功した．さらに，脂肪細胞の染色実験を行ったところ，脂肪滴に局在することを共焦点レーザー顕微鏡により確認し，合成した蛍光色素は脂肪滴への選択性を有することを明らかにした．

2022年，我们致力于开发兼具脂滴选择性和自组装特性的荧光染料，旨在建立一种在脂滴内部形成超分子聚合物的方法。在保持脂溶性的同时引入自组装分子单元非常重要，脂溶性是决定脂滴选择性的指标之一。对此，作者认为，通过将促进自组装的氨基酸二酰胺骨架引入能够对脂滴进行染色的荧光探针中，可以通过改变氨基酸残基和侧链来调节脂溶性。申请人的实验室报道了具有供电子二苯氨基的供体-受体型荧光染料可用作适合对脂滴进行染色的荧光探针。因此，我们合成了将氨基酸二酰胺引入二苯氨基的荧光分子。为了获得有关自组装特性的知识，我们使用脂滴的成分之一三油酸甘油酯进行了各种光谱测量，发现吸收带随着时间的推移向更短的波长移动，并且观察到诱导的 CD 信号。这些光谱变化是向能量稳定缔合状态转变的结果。为了研究聚集体的形成机制，我们跟踪了从缔合态到单分散态转变过程中吸光度的温度变化，并通过基于临界成核/伸长模型的分析确定了与伸长过程相关的热力学参数。温度做到了。接下来，我们评估了三油酸甘油酯的发光特性，发现即使在缔合态下，荧光量子产率也适中。因此，为了了解聚集体的形态，我们尝试使用荧光成像进行观察，结果，我们成功地观察到了纤维聚集体的形成。此外，当对脂肪细胞进行染色实验时，使用共焦激光显微镜确认了染料对脂肪滴的定位，并且揭示了合成的荧光染料对脂肪滴具有选择性。