H-MRI用に設計された遺伝子組み換えレポーターシステムは,トランスゲン発現の定量的なマッピングを可能にします

科学分野:

• 分子イメージング
• バイオ物理学
• 医学物理学

背景:

• 分子磁気共鳴画像 (MRI) を用いた深層組織における細胞下プロセスに関する定量的な空間情報は困難です.
• 遺伝子工学によるMRIレポーターによる測定は 画像処理の作業をさらに複雑にします

研究 の 目的:

• 遺伝子報告者の定量的な2H-MRIマッピングのための分子システムを開発する.
• 深層組織画像とレポーター遺伝子定量化における現在のMRI技術の限界を克服する.

主な方法:

• 異なる2H-NMR信号を持つデュテラートチミジン (d3-thy) の合成
• d3-thyとHDOからの2H NMR信号のスペクトル解像度を定量化する.
• 2H-MRIを用いてヒトチミジンキナーゼ1 (hTK1) トランスゲンを発現する細胞におけるd3-thy蓄積のインビボマッピング.

主要な成果:

• 特徴的な2H-NMRシングレットピークでd3-thyを成功して合成した.
• 証明されたスペクトル解像度と,HDOに対するd3濃度の定量化 in vivo.
• 2H-MRIを用いてhTK1発現細胞におけるd3-thyの蓄積を成功的にマッピングした.

結論:

• d3-thy/hTK1ペアは,MRIによる定量的なトランスゲン発現マッピングのための効果的なレポータープロンブ/レポーター遺伝子システムとして機能する.
• 2H-MRI分子画像は,遺伝子レポーターおよび他の生物学的標的をインビボでモニタリングする重要な可能性を秘めています.
• このアプローチにより,未改変のレポータープローブとタンパク質の定量的なイメージングが可能になり,分子イメージングの能力を向上させます.