【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UE5037
利用課題名 / Title
生物発光を利用した新規標識材料の開発研究
利用した実施機関 / Support Institute
電気通信大学 / UEC
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies
キーワード / Keywords
生物発光,生体イメージング/ In vivo imaging,核磁気共鳴/ Nuclear magnetic resonance, 質量分析/ Mass spectrometry
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
金 誠培
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
牧 昌次郎,北田 昇雄,神谷 弦汰,石貫 達也,畠山 純平
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
元橋 八重
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,共同研究/Joint Research
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UE-003：溶液NMR装置
UE-021：固体対応NMR装置
UE-019：MALDI-スパイラルTOF 質量分析装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ホタルや海洋生物などの発光生物の持つ発光システムを応用し、ライフサイエンス研究に応用可能なイメージング材料等の開発をおこなっている。
実験 / Experimental
ホタルや海洋生物の持つ発光基質、ホタルルシフェリンやセレンテラジンを合成し、それらの最終生成物および中間体の構造決定をおこなうため、NMR（UE-003、UE-21）やMALDI-MS（UE-019）を利用した。
結果と考察 / Results and Discussion
ホタルルシフェリンやセレンテラジン等の天然化合物を基に、多様な発光基質アナログを合成した。これらの最終生成物、中間体をNMRやMSを利用して構造決定した。構造と発光活性の相関を得ることで発光活性を制御した発光基質アナログの合成を達成した。これらの化合物は天然物と同等以上の強度で発光し、また発光波長の制御にも成功している。また、ホルモン物質に反応する発光酵素を開発したことにより、特定の条件で発光を示す生物発光システムの開発にも成功している。一部のセレンテラジンアナログは生体物質と反応し発光を示すことも明らかとなっており、この技術を応用し、体外診断薬の開発も目指している（図1）。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. セレンテラジンアナログを投与することで生体内物質と反応し発光をを示す
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
-
Genta Kamiya, Regiospecific Coelenterazine Analogs for Bioassays and Molecular Imaging, Bioconjugate Chemistry, 35, 1391-1401(2024).
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.4c00303
-
Sung-Bae Kim, Noninvasive Bioluminescence Imaging of Serum Albumins in Living Mice, ACS Chemical Biology, 20, 802-814(2025).
DOI: https://doi.org/10.1021/acschembio.4c00740
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件