51探花

【本学研究者情报】

〇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】

• 独自に开発したラマンプローブ^（注1）「颈笔谤颁础础」により、体の酸化ストレスや疾病に関わる重要な生体成分であるチオール^（注2）を、生きた细胞のままリアルタイムに计测することに成功しました。
• 颈笔谤颁础础は小型设计で细胞内外に均一に広がりやすく细胞内の水を浓度の基準として利用できるため、従来よりも简便にチオールを计测できます。さらに、安価で合成が容易であり光に対して安定で长期保存が可能です。
• 细胞内チオールの解析ツールとして生命科学研究で活用されるとともに、チオール浓度を基盘とした病気の诊断への応用も期待されます。

【概要】

チオールは酸化ストレスの制御をはじめ、生体机能の维持に欠かせない分子として広く认识されています。しかし、生きた细胞内でその量を正确に测定することは难しく、生命科学における长年の大きな课题となってきました。

东北大学大学院薬学研究科の山越博幸助教らは、これまでに小型のラマンプローブ「罢丑颈辞搁补蝉」を开発し、ラマン顕微镜^（注3）を用いてチオールを検出できる技术を报告していました。しかし、感度や水への溶解性に限界があり、生细胞中の内在性チオール^（注4）を测定することはできませんでした。

今回、研究グループはこの课题を克服するために改良を重ね、より小型のアミド型^（注5）プローブ「(E)-2-肠测补苍辞-3-颈蝉辞辫谤辞辫测濒补肠谤测濒补尘颈诲别（颈笔谤颁础础）」を新たに开発しました。颈笔谤颁础础は、チオールとより安定に结合することで高感度な検出を実现しました。また、水に良く溶ける性质を持ちます。これらの特徴により、ラマンプローブを用いた细胞内チオールのリアルタイム定量^（注6）が初めて可能になりました。さらに、培养条件に応じて细胞内チオール量が动的に変化する様子を可视化することにも成功しました。

颈笔谤颁础础は简便に化学合成でき、光の下でも安定に保存できるという利点も备えています。今后は商业化を通じて、生命科学研究の进展に贡献するだけでなく、生体内のチオール计测による疾患诊断など、医疗への応用も期待されます。

本研究の成果は、2025年11月10日にアメリカ化学会の学術誌 Analytical Chemistry に掲載されました。

なお本成果は、东北大学大学院薬学研究科のワンメイチェン大学院生、古贺圭祐大学院生、梶本真司准教授、栗山佑世博士、笹野裕介准教授、岩渕好治教授、中林孝和教授、および东北大学大学院医学研究科赤池孝章教授との共同研究によるものです。

【用语解説】

注1. ラマンプローブ
分子に光を当てると、分子の振动によって波数（単位长さあたりの波の数）がわずかに変化した光が散乱されることがあります。この変化した光をラマン散乱光と呼びます。ラマン散乱光の単位としては、分子の振动の回数を表す「肠尘??」が用いられます。ラマンプローブとは、このラマン散乱光を利用して特定の物质や状态を検出できるように设计された分子です。対象となる物质と结合したり反応したりすると、特徴的な波数のラマン散乱光を発したり、强度が変化することで、その存在や量を调べることができます。

注2. チオール
アミノ酸のシステインや细胞内の抗酸化成分グルタチオンなど、厂贬基を含む分子の総称です。细胞の酸化ストレス応答などに関わる重要な生体成分です。

注3. ラマン顕微鏡
试料から出るラマン散乱光を测定するための顕微镜です。ラマン散乱光の强さや波长の违いから、试料の中の分子の分布を画像として可视化できます。

注4. 内在性チオール
细胞の中にもともと存在するチオールのこと。外から加えられたものと区别して説明したいときに使われる言叶です。

注5. アミド型
アミドは、窒素と结合した炭素が酸素と二重结合でつながった小さな化学构造の一つです。タンパク质を构成する基本的な构造でもあり、水に溶けやすく安定な性质を持っています。このアミド构造を基本にした型を「アミド型」と呼びます。

注6. リアルタイム定量
リアルタイム定量とは、物质の量（ここでは浓度）を时间の経过に沿ってその场で测定?解析する手法を指します。前処理やサンプルの状态を変える操作を必要としないため、ありのままのサンプルを対象にできます。细胞イメージングでは、生きている细胞内の浓度変化を瞬间ごとに可视化することを意味します。

注7. 蛍光プローブ
特定の波长の光を当てると生じる蛍光を利用して特定の物质や状态を検出するために设计された分子です。対象となる物质と结合したり反応したりすると、特徴的な蛍光を発生することで、その存在や量を调べることができます。

【论文情报】

タイトル：Visualizing thiol stress responses in cells with a water-soluble Raman sensor
著者：Hiroyuki Yamakoshi,* Meichen Wang, Keisuke Koga, Shinji Kajimoto, Yuse Kuriyama, Yusuke Sasano, Takaaki Akaike, Yoshiharu Iwabuchi, and Takakazu Nakabayashi
*责任着者：东北大学大学院薬学研究科　助教　山越　博幸
掲載誌：Analytical Chemistry
DOI :

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）
東北大学 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）