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(In Japanese)ナノダイヤモンド粒子およびその製造方法ならびに蛍光分子プローブおよびタンパク質の構造解析方法

Patent code P160013441
File No. (AF02P011)
Posted date Nov 2, 2016
Application number P2014-540890
Patent number P6117812
Date of filing Oct 10, 2013
Date of registration Mar 31, 2017
International application number JP2013077591
International publication number WO2014058012
Date of international filing Oct 10, 2013
Date of international publication Apr 17, 2014
Priority data
  • P2012-226721 (Oct 12, 2012) JP
Inventor
  • (In Japanese)白川 昌宏
  • (In Japanese)外間 進悟
  • (In Japanese)五十嵐 龍治
  • (In Japanese)原田 慶恵
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title (In Japanese)ナノダイヤモンド粒子およびその製造方法ならびに蛍光分子プローブおよびタンパク質の構造解析方法
Abstract (In Japanese)ヘテロ原子を含む官能基で表面が修飾されておりODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子が提供される。このナノダイヤモンド粒子は化学修飾することにより生体内で利用できる蛍光分子プローブとすることができる。またこの蛍光分子プローブに含まれるNVセンターの回転運動を追跡することによりタンパク質の構造変化をリアルタイムで解析することができる。ヘテロ原子を含む官能基は、ヒドロキシル基およびヒドロキシアルキル基の少なくともいずれかの官能基、またはカルボキシル基とすることができる。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

タンパク質の構造やタンパク質等生体分子の構造解析や機能解析に使用される蛍光分子プローブとしては、種々のものが知られている。たとえば、第一級アミンと特異的に反応して蛍光性を示すフルオレスカミン等を挙げることができる。そして、蛍光分子プローブで標的タンパク質を標識し蛍光顕微鏡等を用いて観測することによって、標的タンパク質の運動や配向等といった分子構造に関する各種情報を収集できる。そして、昨今、このような蛍光分子プローブに使用される蛍光物質としてナノダイヤモンド粒子が注目されている(たとえば、特開2011-180570号公報(特許文献1))。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、ナノダイヤモンド粒子およびその製造方法ならびに蛍光分子プローブおよびタンパク質の構造解析方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
電子供与性官能基で表面が修飾されている、ODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子であり、
前記ODMR強度は、1~5GHzの高周波磁場を照射したときの、励起光による蛍光発光量の減少率であり、
前記蛍光発光量の減少率は、0.01以上である、ODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子。

【請求項2】
 
前記電子供与性官能基は、ヒドロキシル基およびヒドロキシアルキル基の少なくともいずれかである、請求項1に記載のODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子。

【請求項3】
 
前記ナノダイヤモンド粒子は、平均粒径が1nm以上50nm以下である、請求項1または2に記載のODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子。

【請求項4】
 
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子からなる粉末状試薬、または前記ナノダイヤモンド粒子を液体に分散させた試薬。

【請求項5】
 
ナノダイヤモンド粒子を準備する工程と、
前記ナノダイヤモンド粒子の表面に存在する官能基のうち1種以上の電子供与性官能基の修飾率を選択的に高める処理を行なう工程と、を含む、ODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子の製造方法。

【請求項6】
 
前記電子供与性官能基はヒドロキシル基およびヒドロキシアルキル基の少なくともいずれかであり、かつ前記処理を行なう工程は還元処理を行なう工程である、請求項5に記載のODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子の製造方法。

【請求項7】
 
請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のODMR強度が高められたNVセンターを含むナノダイヤモンド粒子を化学修飾した、蛍光分子プローブ。

【請求項8】
 
高分岐ポリグリセロールで化学修飾されている、請求項7に記載の蛍光分子プローブ。

【請求項9】
 
請求項7または8に記載の蛍光分子プローブからなる粉末試薬、または前記蛍光分子プローブを液体に分散させた試薬。

【請求項10】
 
請求項7または8に記載の蛍光分子プローブで標的タンパク質を標識する工程と、
標識された前記標的タンパク質に励起光および1~5GHzの高周波磁場を照射して、蛍光発光量が減少するピーク磁場周波数を検知することによって前記標的タンパク質の構造変化を検知する工程と、を備える、タンパク質の構造解析方法。

【請求項11】
 
前記検知する工程において、前記ピーク磁場周波数は静的な外部磁場の下で分裂しており、
前記検知する工程は、前記ピーク磁場周波数の分裂幅の大きさから、前記蛍光分子プローブに含まれるNVセンターの回転運動を検知する工程を含む、請求項10に記載のタンパク質の構造解析方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014540890thum.jpg
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) CREST Novel Measuring and Analytical Technology Contributions to the Elucidation and Application of Life Phenomena AREA
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