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複素環化合物及び発光方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P10S000394
掲載日 2010年5月28日
出願番号 特願2008-509744
登録番号 特許第5194258号
出願日 平成19年3月26日(2007.3.26)
登録日 平成25年2月15日(2013.2.15)
国際出願番号 JP2007056227
国際公開番号 WO2007116687
国際出願日 平成19年3月26日(2007.3.26)
国際公開日 平成19年10月18日(2007.10.18)
優先権データ
  • 特願2006-086175 (2006.3.27) JP
発明者
  • 牧 昌次郎
  • 小島 哲
  • 丹羽 治樹
  • 平野 誉
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 複素環化合物及び発光方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

ホタルルシフェリン類似構造を有する発光基質及び発光の増強・安定化手法の提供により、発光甲虫ルシフェラーゼ発光系の実用及び用途拡大を図る。
発光基質として、一般式(A)又は(B)で示される複素環化合物が提供される。発光方法は、発光甲虫ルシフェラーゼ発光系用発光基質がAMPと縮合したAMP化発光基質を準備し、AMP化発光基質を酸化反応させる。ピロリン酸及びMgイオンの共存により発光挙動が安定化する。酸化反応は、発光甲虫ルシフェラーゼ、酸化酵素又は酸化剤を用いて行う。
(化1)

(一般式(B)中のXは、硫黄原子、酸素原子、イミノ基及びメチレン基からなる群より選択される一種であり、一般式(A)及び(B)中のYは、硫黄原子、酸素原子又はメチレン基の何れかである。)

従来技術、競合技術の概要
【0002】
生物発光として有名なホタルの発光は、ホタルルシフェリン-ホタルルシフェラーゼ発光系の反応によるものであり、発光基質であるホタルルシフェリンが、ATP及びマグネシウムイオンの存在下でホタルルシフェラーゼによって発光体であるオキシルシフェリンに変換されることによって発光する。
【0003】
ホタルルシフェリン-発光甲虫ルシフェラーゼ発光系は、遺伝子組換えベクターや細胞に発光甲虫ルシフェラーゼ遺伝子を導入することによって遺伝子発現・遺伝子導入効率の解析や細胞増殖のモニター等に利用できることが知られており、生化学や医学、薬学、免疫学など様々な分野において注目され、応用が検討されつつある。発光系の各種用途への応用においては、発光の制御が重要であり、発光波長や発光挙動等を随意に変更可能になれば、多色発光が可能になって実用性が高まり、用途の拡大が容易になる。このようなことから、発光甲虫ルシフェラーゼによる発光系の発光基質として利用可能なホタルルシフェリン以外の物質についての研究が進められている。
【0004】
例えば、発光甲虫ルシフェラーゼによる発光系に利用可能な発光基質として、ホタルルシフェリンのベンゾチアゾール環に結合するヒドロキシ基をアミノ基に置き変えた化合物(下記文献1参照)や、チアゾリジン環をジメチル置換しカルボキシル基をAMP(アデノシン-1リン酸)化した化合物(下記文献2参照)、ベンゾチアゾール環をナフタレン環又はキノリン環に置き変えた化合物(下記文献3参照)が報告されている。
【0005】
また、下記公報1では、ホタルルシフェリンのカルボキシル基又はヒドロキシ基をアミド化又はエステル化することによって得られるホタルルシフェリン誘導体が開示され、免疫定量等の生化学物質の定量への利用を提案している。
【0006】
文献1: White E. H.; Worthr H.; Seliger H. H.; McElroy W.D., J. Amer. Chem. Soc., 88, 2015-2019 (1986).
文献2: Branchini B. R.; Murtiashaw M. H.; Magyar R. A.; Portier N. C.; Ruggiero M. C.; Stroh J. G., J. Am. Chem. Soc., 124, 2112-2113 (2002).
文献3: Branchini B. R.; Hayward M. H.; Bamford S.; Brennan, P. H.; Lajiness E., J. Photochem. Photobiol., 49, 689- (1989).
公報1: 特表昭63-501571号公報
産業上の利用分野
【0001】
本発明は、発光甲虫ルシフェラーゼによる発光系の発光基質として利用可能な、ホタルルシフェリン類似構造を有する複素環化合物、及び、発光甲虫ルシフェラーゼ発光系用発光基質を用いた発光における発光強度の向上及び発光挙動の安定化が可能な発光方法に関する。より詳細には、ホタルルシフェリン-発光甲虫ルシフェラーゼ発光系を用いた生化学物質の定量や遺伝子導入・発現の解析等においてホタルルシフェリンに代えて利用可能な複素環化合物、及び、ホタルルシフェリン又はその類似構造を有する発光基質を用いた発光系の発光強度及び発光挙動を生化学物質の測定・解析に利用できるように改善可能な発光甲虫ルシフェラーゼ発光系用発光基質の発光方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 一般式(A)又は(B)で示される複素環化合物(但し、一般式(A)においてYが硫黄原子である化合物を除く)。
【化学式1】
(一般式(B)中のXは、硫黄原子、酸素原子、イミノ基及びメチレン基からなる群より選択される一種であり、一般式(A)及び(B)中のYは、硫黄原子、酸素原子又はメチレン基の何れかである。)
【請求項2】 請求の範囲1に記載の複素環化合物を含み、酸化反応させる酵素又は化合物を前記複素環化合物の発光によって検出する発光検出剤。
【請求項3】 一般式(A)で示される複素環化合物の、分離精製されたD-体を含み、酸化反応させる酵素を前記複素環化合物の発光の検出によって定量するための発光検出剤。
【化学式1-1】
(一般式(A)中のYは、硫黄原子である。)
【請求項4】 請求の範囲2又は3に記載の発光検出剤と、ピロリン酸と、Mgイオンとを有する発光検出キット。
産業区分
  • 有機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008509744thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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