Research Results 研究成果
ポイント
概要
東京工業大学 物質理工学院 応用化学系の田中拓哉大学院生と小西玄一准教授、九州大学 大学院理学研究院 生物科学部門 松本惇志博士と池ノ内順一教授らの研究チームは、高光安定性かつ低毒性のソルバトクロミック蛍光色素(用語1)を開発し、約1時間の細胞分裂において、細胞膜中の脂質の組成や流動性を連続撮影することに成功した。
生きた细胞の生体膜中の脂质层の组成や秩序とその时间変化の解析は、细胞接着やシグナル伝达などの生命现象や、がんなどの病态形成の解明の键を握っている。しかし、従来用いられてきた蛍光色素には高い毒性や低い光安定性といった问题があり、生きた细胞膜の脂质组成などの长时间観察はこれまで実现されていなかった。
本研究チームは、蛍光の极性応答に必要な电子受容性官能基(用语2)として、脂质に含まれるエステル结合を用いてソルバトクロミック蛍光色素を开発した。细胞死を诱导せず、强いレーザー光を照射しても安定なこの新しい色素を用いることで、生命イベントの连続的な可视化に成功した。この色素は一般的な蛍光顕微镜だけでなく、数ナノのサイズを判别する超解像顕微镜にも用いることができ、多様な膜机能の解明、细胞外/细胞内刺激に応答した膜タンパク质の活性化などのメカニズム解明につながると期待される。
本研究成果は、総合科学雑誌「Advanced Science」(インパクトファクター: 15.1)に3月12日(現地時間)に公開された。
図1. ソルバトクロミックプローブの分子構造と細胞分裂の経時変化
用语解説
(用語1)ソルバトクロミック蛍光色素: 周囲の極性環境によって蛍光波長が変化する色素。機能性蛍光色素として、バイオイメージングだけでなく、化学センサーとして広く用いられている。
(用语2)电子受容性官能基:电子を吸引し、电子密度を小さくする効果を持つ置换基の称号。逆に电子を供与する置换基を电子供与性官能基と呼ぶ。
论文情报
掲載誌:Advanced Science
论文タイトル:(和訳:生きた细胞内の脂质秩序を长期间イメージングする蛍光ソルバトクロミックプローブ)
著者:Takuya Tanaka,1 Atsushi Matsumoto,2 Eiji Tsurumaki,3 Andrey S. Klymchenko,4 Junichi Ikenouchi,*2 Gen-ichi Konishi*1(田中 拓哉,1 松本 惇志,2 鶴巻 英治,3 アンドレイ?クリムチェンコ,4 池ノ内 順一,*2 小西 玄一*1)
所属:1. 東京工業大学 物質理工学院 応用化学系
2. 九州大学 大学院理学研究院 物質化学生命系
3. 東京工業大学 理学院 化学系
4. ストラスブール大学
DOI: 10.1002/advs.202309721
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