複数の酵素の活動を同時に検出するための多色活性化ラマンプローブ
Hiroyoshi Fujioka, Jingwen Shou, Ryosuke Kojima1
1PRESTO, Japan Science and Technology Agency, 4-1-8 Honcho, Kawaguchi, Saitama, 332-0012, Japan.
Journal of the American Chemical Society
|November 23, 2020
まとめ
研究者らは酵素活動の高度な複合画像化のための新しいラマン探査機を開発した. これらの探査機は酵素反応の信号を強化し,生細胞の4種類の酵素を同時に検出することができます.
科学分野:
- 生物医学工学
- 化学生物学
- 分子イメージング
背景:
- アルキンまたはニトリルタグを搭載したラマン探査機は,多重画像化の可能性を備えています.
- 振動応答のモジュール化メカニズムが限られているため,ラーマン探査機で酵素活動を検知することは困難です.
研究 の 目的:
- 電子前共鳴 (EPR) による強化信号による活性化可能なラーマン探査機の一般的戦略を開発する.
- 特定の酵素 (アミノペプチダゼ,グリコシダゼ) を標的としたプローブを作成し,生細胞で同時にイメージングを行う.
主な方法:
- クサンテンの派生物 (9CN-JCP) をエスカフォード染料として特定した.
- 異なる酵素を標的とした 4種類の活性化ラマン探査機を合成した
- ニトリルグループの同位体編集を用いた振動周波数調整.
- 標的酵素による探知器の活性化が検証され,生細胞で同時にイメージングが行われました.
主要な成果:
- 生理学的条件下での酵素反応によるEPRによる強化されたラマン信号が示された.
- ラマン探査機を4つ作製し 検証しました
- 生体細胞における4つの酵素の活動を同時に画像化することができました.
- 異なる細胞系で 異なる酵素活性パターンを観察した.
結論:
- 開発された戦略は,敏感な酵素活性検出のための活性化可能なラーマン探査機の作成を可能にします.
- このアプローチは,複雑な生物学的システムにおける複数の酵素活動の高度な複合イメージングを容易にする.
- この発見は酵素の機能と 細胞過程の制御障害の研究に 新たな道を開きます
