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FLUORESCENT AMINO ACID DERIVATIVE achieved foreign

Patent code P110005276
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2005-171019
Publication number P2006-342299A
Patent number P4392502
Date of filing Jun 10, 2005
Date of publication of application Dec 21, 2006
Date of registration Oct 23, 2009
Inventor
  • (In Japanese)瀧 真清
  • (In Japanese)宍戸 昌彦
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人岡山大学
Title FLUORESCENT AMINO ACID DERIVATIVE achieved foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent substance capable of being excited by visible light, having a lifetime of fluorescence of not less than 10 nanoseconds, having higher light stability than ever, applicable to a peptide synthesis system, and comprising a non-natural amino acid.
SOLUTION: An alanine-substituted benzacridone derivative expressed by formula (I) (R1 is H or an amino-protecting group; R2 is H or a carboxylic acid ester structure; and R3 is H, a straight-chain or branched-chain saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group, a cycloalkyl which may be substituted, an aryl, an aralkyl, an alkyloxy, an alkenyloxy, an alkynyloxy, an aryloxy, an aralkyloxy, or a saccharide residue) is provided.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

タンパク質などの生体分子の動態を調べる場合、又は、生体分子間の相互作用は、蛍光体あるいは蛍光色素で分析対象物を標識する蛍光強度測定法が多く用いられている。このような蛍光色素としては、Alexa Fluor、BODIPY FL、Cascade Blue、FITC、Oregon Green、RITC、Texas Red、TRITC、Coumarin Maleimide、Cy Dye、Dansyl Chloride、Dansyl Hydrazineなどを用いることができる。
機能側鎖を持つ非天然アミノ酸を合成し、それらを天然のアミノ酸と同様に位置特異的に導入したり、ペプチド合成系に導入することで、タンパク質の機能をほとんど損なわずにさまざまな機能基を導入することができる。例えば、タンパク質の特定部位に蛍光性物質を結合した非天然アミノ酸を組込んだり、蛍光性非天然アミノ酸をペプチド合成系に適用することができれば、生体分子の動態解析や生体分子間の相互作用の解析が、簡便かつより的確に行われることが期待される。

共焦点顕微鏡やマイクロプレートリーダーなどの汎用の測定器を用いて測定を行うためには、対象とする蛍光色素が可視光領域に吸収を持つことが望まれる。一般的に知られている可視光で励起可能な蛍光色素は、その分子構造が極めて大きいため、タンパク質合成系を用いて蛍光ラベルするのは不向きである。またタンパク質を標識した場合、従来の幾つかの蛍光物質は光安定性に問題があり、失活しやすく、生体分子の動態や相互作用の観測中に消光しやすいという欠点がある。

アクリジン骨格を有する蛍光性アミノ酸の合成に関する報告がある(非特許文献1)。特徴的な蛍光寿命を有する新規アクリドン色素誘導体が開示されている(特許文献1)。また、特許文献1には、異なる蛍光性アクリドン色素誘導体セットに関し、各色素の蛍光寿命が変化する特徴を有し、マルチパラメーター分析に特に有用であるアクリドン色素誘導体についても報告されている。しかし、これらに報告された蛍光性アミノ酸あるいはアクリドン色素誘導体は、紫外光でのみ励起可能であり、可視光で励起することはできない。一方、可視光で励起可能であり、光安定性を高めた蛍光物質として、BODIPY(R)(Molecular Probes社)骨格を有する化合物が市販されている。該化合物は、モル吸光係数及び蛍光の分子収率が大きいため、強い蛍光を発するものの、側鎖のサイズが大きく、タンパク質導入によりタンパク質の高次構造を破壊してしまうため、タンパク質内部への導入が困難である。
【非特許文献1】
Helvetica Chimica Acta., 86, 3326 (2003)
【特許文献1】
特表2005-500406号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、蛍光を発するマーカーとして使用可能な新規蛍光性アミノ酸誘導体に関する。具体的には、水・エタノール(体積比1:1)の混合溶液中での極大吸収波長が420~520nmのいずれかであるアミノ酸置換ベンゾアクリドン誘導体に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
アラニン置換ベンゾアクリドン誘導体であって、水・エタノール(体積比1:1)の混合溶液中での極大吸収波長が420~520nmのいずれかである蛍光物質。

【請求項2】
 
前記アラニン置換ベンゾアクリドン誘導体が、以下の式(I)~(III)のいずれかで表される請求項1に記載の蛍光物質:
【化1】
 
(省略)
【化2】
 
(省略)
【化3】
 
(省略)
[式(I)~(III)において、R1は、水素原子、又はアミノ保護基、R2は、水素原子、又はカルボン酸エステル構造を表す。R3は、水素原子又は直鎖状若しくは分岐状の飽和若しくは不飽和脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよいシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、アルキルオキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、アリールオキシ基若しくはアラルキルオキシ基、あるいは糖の残基を表す。]

【請求項3】
 
請求項1又は2に記載の蛍光物質を含む試薬。

【請求項4】
 
請求項1若しくは2に記載の蛍光物質が、C末端、N末端又は内部に組み込まれてなる蛍光性ペプチド鎖あるいはタンパク質。

【請求項5】
 
さらに、請求項1若しくは2に記載の蛍光物質と干渉作用を有する他の蛍光物質又は消光物質を含んでなる請求項4に記載のペプチド鎖あるいはタンパク質。

【請求項6】
 
ハロナフタレン誘導体及び3-(4-アミノ-フェニル)-2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-プロピオン酸エステルとのカップリングにおいて、Cu2O及びエチレングリコールモノアルキルエーテルを用いる工程を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の蛍光物質の製造方法。

【請求項7】
 
ハロナフタレン誘導体が、3-クロロ-ナフタレン-2-カルボン酸であり、3-(4-アミノ-フェニル)-2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-プロピオン酸エステルが、3-(4-アミノ-フェニル)-2-tert-ブトキシカルボニルアミノ-プロピオン酸エチルエステルであり、エチレングリコールモノアルキルエーテルが、メトキシエタノールである請求項6に記載の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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