2X-ロダミン:近赤外線化学遺伝指標の開発のための明るいフローロゲン基板

科学分野:

• 化学生物学
• 分子イメージング
• バイオテクノロジー

背景:

• 合成染料とタンパク質タグの化学遺伝的融合は in vivo 画像撮影に有望である.
• 近赤外線 (NIR) 窓 (700~1700 nm) で明るい光染料の利用が制限されているため,進歩が妨げられています.
• 現存するNIR光染料は,輝度と動作波長に制限があります.

研究 の 目的:

• 1000 nmを超える近赤外線 (NIR) のフッ素染料のための新しい明るい基板を開発する.
• 生体細胞と互換性のあるNIR刺激された変種を in vivoアプリケーションで強化する.
• ダイナミック・ディープ・ティスイイメージングで これらの新しい染料の有用性を示します

主な方法:

• 2X-ロダミンの設計と合成 (2XR),硬化π-骨格と二重原子ブリッジを持つ新しい脚架.
• 染料の活性化のためのスパイロ基のフッ素性メカニズムを使用した.
• ハロタグタンパク質のNIR素リガンドとして2XR変種 (2XR715-HTL) を開発した.

主要な成果:

• 2XR染料は1000nmを超える強力な性を持ち,高量子率 (ΦF = 0.11) と明るさを持っています.
• 既存の酸化フォスフィンと硫黄のロダミン染料と比較して優れた性能を示した.
• ビデオレートのダイナミックイメージングと深層組織をターゲットにした分子イメージングを in vivoで示しました.
• 2XR715-HTLを用いて,遺伝的にコードされたNIRカルシウムセンシングと1000nmを超えるin vivo化学遺伝的ラベリングを成功させました.

結論:

• 新しい2X-ロダミン (2XR) 基板は,NIRフローロゲンツールのライブラリを大幅に拡張します.
• この進歩により 化学遺伝学的なアプローチにより より明快で効果的な in vivo 画像とセンサーが可能になります
• 生物学的研究と 医学診断の新たな応用に 道を切り開きます