51探花

【本学研究者情报】

〇大学院薬学研究科　合成制御化学分野
助教　山越博幸

【発表のポイント】

• 分子量の大きい蛍光色素に替わり分子量の小さなニトリル^（注1）を目印として用いることで、生体恒常性に重要なシステインなどの生体チオール^（注2）の検出プローブの最小化に成功しました。
• 生体チオールと结合するとラマン散乱光^（注3）の波数が変化する分子のラマンイメージング^（注4）を行うことで、生体チオールの浓度を测定できました。
• 本研究成果は、生体チオールの検出において新たな展望を开く可能性があり、生体チオールの动态を理解し、関连する生化学的プロセスを研究するための重要なツールとなることが期待されます。

【概要】

　生体チオール量の変化は种々の疾患に関连しており、细胞内の特定の位置における生体チオール量を调べることは重要です。细胞内の分子を観察するためには目印が必要であり、一般的には蛍光色素を目印として连结させた蛍光プローブ^（注5）が利用されます。生体チオール検出用の蛍光プローブは、観察対象や可视化の手法に合わせて选択する必要があり、これまでに80种类以上の蛍光プローブが开発されています。ただし蛍光色素は比较的大きな构造（分子量200以上）を持つため、蛍光プローブの小型化には制约がありました。

　东北大学大学院薬学研究科の山越博幸助教らの研究グループは、蛍光色素を用いない、世界最小の生体チオール検出プローブ罢丑颈辞搁补蝉（チオラス：分子量167）を开発しました。罢丑颈辞搁补蝉は生体チオールと结合すると、ラマン散乱光の波数が変化する性质を持ち、これをラマンイメージングすることで、チオール浓度を测定できました。小さくて水溶性に优れる罢丑颈辞搁补蝉は、细胞実験において均一な分布特性を示します。この特性から、今后、复数部位の生体チオール浓度を同时に测定するためのツールとして利用されることが期待されます。

　本研究の成果は、2023年11月21日に科学誌Chemical Communicationsにオンライン掲載されました。

　なお本成果は、东北大学大学院薬学研究科柴田大辉大学院生、梶本真司准教授、髙山亜纪助教、岩渕好治教授、中林孝和教授、大阪大学大学院工学研究科の畔堂一树特任研究员、藤田克昌教授、理化学研究所开拓研究本部および环境资源科学研究センターの江越脩祐研究员、闐闐孝介専任研究员、袖冈干子主任研究员との共同研究によるものです。

　

【用语解説】

注1.　ニトリル
ニトリルは有机化合物の官能基の一种で、炭素と窒素が叁重结合で结ばれた构造（シアノ基とも呼ばれる）を持ちます。强く特徴的な波数のラマン散乱を与える官能基であることから、しばしばラマンイメージングの目印として使用されます。

注2.　生体チオール
チオールは、アルコールの硫黄版で、アルコールの翱贬基が厂贬基に置き换わった化合物全般を指します。生体チオールは、チオールの中で生体内に存在するものを指しますが、具体的な定义はありません。生体チオールの代表的な例には、システインやグルタチオンがあります。

注3.　ラマン散乱光
分子に光を入射した际、波数（単位长あたりの波の数）の変化した光が散乱されます。この変化した光をラマン散乱光と呼びます。入射光とラマン散乱光の波数変化には分子の振动に関する情报が含まれています。つまり、ラマン散乱光を分析すると、分子がどのような振动をする构造を持っているのかに関する情报が得られます。

注4.　ラマンイメージング
ラマンイメージングは、ラマン顕微镜を使用して、観察対象サンプルの各地点から発生するラマン散乱光の强度分布を画像として取得する技术です。この手法を用いることで、特定の分子から生じるラマン散乱光の强度分布を解析し、観察対象分子がサンプル内（例えば细胞）のどの领域にどれくらい存在するかを调べることができます。

注5.　蛍光プローブ
蛍光プローブとは、蛍光色素をその构造中に含む分子のことを指し、特定の光を当てると蛍光を発生する特性を持ちます。细胞に取り込まれた蛍光プローブの蛍光を分析することで、そのプローブやそれに反応する分子が细胞内のどの领域にどれくらい存在するかを调べることができます。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院薬学研究科
助教　山越博幸
TEL: 022-795-6847
Email: hiroyuki.yamakoshi.e1*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関すること）
东北大学大学院薬学研究科?薬学部　総務係
TEL: 022-795-6801
Email: ph-som*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）