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2013年5月25日 (土)

人工的に作り出したホタルの光の明滅を使って生体内のpH変化をモニターする技術の開発

平成25年5月21日
東京大学
北海道大学
科学技術振興機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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ポイント
○ホタルの光の明滅を人工的に作り出し、
 その明滅の速度を計ることで、生きた
 動物内でのpH変化を長時間安定して
 モニターする方法を開発しました。
 
○これまで生きた動物体内でのpH環境を
 測定することは容易ではありません
 でした。
 今回開発した技術により、動物体内の
 pH変化を数時間安定して
 イメージングする方法を確立しました。
 
○細胞がガン化、もしくは低酸素状態に
 なると、細胞内のpHが低下(酸性化)
 することが知られています。
 pHのモニタリングを通して、生体内
 の異常を簡便に検査する技術に繋がる
 と期待されます。
 
 
<発表概要>
 東京大学 大学院理学系研究科の
服部 満 特任研究員と小澤 岳昌 教授
らは、北海道大学 大学院保健科学研究院
の尾崎 倫孝 教授らとの共同研究により、
動物体内のpH環境変化を、人工的に
作り出したホタルの光の明滅の変化として
捉え、長時間モニターする方法を開発
しました。
 
 正常な細胞は、各種酵素が適切に働く
ことで、細胞内のpHがおよそ
7.2~7.4に保たれています。
 
 しかし、細胞がガン化や低酸素状態に
なると、細胞内のpHが低下する(酸性化)
ことが知られています。
 
 このような細胞内のpH環境をモニター
する研究は、培養細胞を用いて盛んに
進められてきましたが、マウスのような
生きた動物個体内のpH環境を長時間安定
して観測することは容易ではありません
でした。
 
 ホタルの光の強度や色の違いを用いた
さまざまな分析法はこれまでも開発されて
きました。
 
 今回本研究開発チームは、ホタルの
もう1つの特徴である光の明滅現象に着目
しました。
 
 特殊なホタルの光源である
ルシフェラーゼ注1)という酵素を改変
して、人工的に明滅できるシステムを開発
しました。
 
 そして、この明滅の速度がpHに感受性
があることから、安定して動物個体内の
pH環境を観測する方法を確立しました。
 
 生きた体内でのpH環境をモニターする
ことができる本システムは、pH変化を
通して生体内の異常を簡便に検査する技術
に繋がると期待されます。
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 良いですね。
 
>ホタルのもう1つの特徴である
>光の明滅現象に着目しました。
 というのが新規な着目点ということ
のようです。
 
>多くの炎症や悪性腫瘍はそのマーカー
>となる物質が発見・開発されておらず、
>PI-Lucを用いたpHの測定法は、
>生体内の異常を簡便に検査する技術に
>繋がると期待されます。
 
 良いマーカーが存在しない。
 その中で、この方法は有効な手段と
なると思います。
 
 今後に期待したい。

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