マウス、ダンゴムシ、及びクロキンバエにおける、ルシフェリン誘導体トケオニによる生物発光へのCYPの関与
書誌事項
- タイトル別名
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- Implication of CYP for bioluminescence by luciferin analogue TokeOni in mice, pill bugs, and blow flies
抄録
<p>生体光イメージング技術は生命科学分野において必要不可欠であり、中でもホタル生物発光系は最も汎用されている。生体光イメージングの手法として蛍光も用いられるが、蛍光イメージングでは、遺伝子導入により発現させた生体内の蛍光物質に対して直接励起光を照射する必要がある。それに対し、生物発光は、発光基質（ルシフェリン）と発光酵素（ルシフェラーゼ）による化学反応で発光する。遺伝子導入により発現させた発光酵素に由来する光のみを体外から観測するため、励起光が不要である点において優れている一方で、蛍光に比べ生物発光は発光強度が低く、発光基質の投与が必要という欠点を持つ。発光強度の低い原因として、ホタル生物発光の560nm程度の発光波長は水やヘモグロビンによる吸収を受けやすく体外からの検出が困難であることが挙げられる。我々はこの問題に対応するため、生体透過性の高い近赤外発光を有するルシフェリン誘導体AkaLumine、TokeOni、及びSeMpaiを合成した。これらは生体透過性を大幅に増大させ、生物発光の欠点であった発光強度の低さを見事に克服した。一方で予想していなかったことに、発光酵素遺伝子導入のない野生型マウスにAkaLumine、あるいはTokeOniを単に投与しただけで、酵素の存在に関係なく肝臓で発光が観察された。これらの発光はCYPの阻害剤によって減弱されたことから、CYPが発光に関与していることが示唆された。また肝疾患マウスでは、発光量の変化が見られた。さらに、この発光現象が他の動物にも観察されるかを検討するため、クロキンバエとダンゴムシの抽出液にTokeOniを添加したところ、いずれも発光が観察された。これらの結果は、CYPが関与すると考えられるこの新しい発光システムが、幅広い動物種に保存されている可能性を示唆している。発表では、この発光システムの実用化について議論したい。</p>
収録刊行物
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- 日本毒性学会学術年会
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日本毒性学会学術年会 49.1 (0), P-159-, 2022
日本毒性学会