東工大,男性ホルモンの高感度蛍光検出に成功

著者: sugi

東京工業大学の研究グループは,水中で分子カプセルがステロイド性ホルモンの混合物の中から,男性ホルモンを選択的に捕捉できることを発見し,分子カプセルと蛍光色素を組み合わせることで,極微量の男性ホルモンの蛍光センシングにも成功した。(ニュースリリース)。

酵素はタンパク質からなるナノポケットを利用し,狙いとする生体分子を選択的に捕捉することで,続く生理活性や酵素反応を厳密に制御している。この生体系にとって重要な第一段階を人工的に模倣することができれば,特定の生体分子の超高感度な検出法の開発が期待できる。

生体のステロイド性ホルモンは,わずかな分子構造の差で異なる生理活性を誘導し,その役割によって男性と女性ホルモンに大別される。生体ポケットはこれらの性ホルモンを厳密に識別できるが,従来の合成レセプターでは識別できなかった。

研究では,同グループが作製した分子カプセルが,種々のステロイド性ホルモンを水中で効率良く取り込むことを見出した。今回,そのカプセルが類似の構造を持つ男性と女性ホルモンの混合物から,男性ホルモンのみを識別して捕捉できた。

そのメカニズムとして,剛直なカプセル骨格が内包したホルモンの形状に誘起されて構造変化し,多点の分子間相互作用が働くことが判明した。さらに,高感度な男性ホルモンの検出デバイスを志向し,分子カプセル内での分子交換反応を利用した,テストステロンの蛍光センシングに挑戦した。

本来,水に不溶なクマリン系色素は分子カプセルに捕捉されると水溶化し,紫外光照射で青緑色に発光する。この水溶液に,代表的な男性ホルモンであるテストステロン約200ナノグラムを含む水溶液を添加すると,テストステロンが優先的に捕捉され,クマリンは放出された。その結果,紫外光照射に対して蛍光が顕著に低下した。この蛍光変化は,蛍光光度計でも明確に検出され,男性ホルモンのナノグラムセンシングに成功した。

今回,これまで困難であった男性ステロイドホルモンの高選択的な識別を達成すると共にナノグラム量の男性ホルモンの蛍光検出に成功した。これらの成果は,性ホルモンの生理活性機構の解明や複雑な生体関連分子の識別を可能とする合成レセプターの設計指針を与えるだけでなく,スポーツ界で問題となっているステロイドのドーピング検出などの超高感度分析への展開も期待できるものだとしている。

キーワード:

関連記事

  • ヤンマーとソニー,水中センシングの合弁会社を設立

    ヤンマーホールディングスとソニーグループは,水中センシングに関する技術開発およびその社会実装を目的に合弁会社「ヤンマーブルーテック」を9月8日付で設立し,10月1日より事業を開始したと発表した(ニュースリリース)。 近年…

    2025.10.08
  • 新潟大,蛍光分光法で無花粉スギの簡易識別法を開発

    新潟大学の研究グループは,蛍光分光法を用いた無花粉スギの簡易識別技術を開発した(ニュースリリース)。 無花粉スギの花粉を飛ばさない性質は,雄性不稔遺伝子と呼ばれる1つの潜性遺伝子で決まる。そのため,両親から雄性不稔遺伝子…

    2025.10.01
  • 広島大ら,魚から発せられる光により鮮度を判定

    広島大学と宇和島プロジェクトは,生物が本来持っている蛍光(自家蛍光)を詳細に解析することにより,鮮魚の鮮度を非破壊的かつ定量的に評価できる可能性を調査し,少なくとも,トラウトサーモン,マダイ,ブリの3魚種に共通する蛍光成…

    2025.08.18
  • 科学大,粘度測定を実現する蛍光色素の設計指針確立

    東京科学大学の研究グループは,凝集誘起発光色素(AIE色素)の粘度応答性発光を実験と理論の両面から系統的に調査し,従来の分子ローターと呼ばれる蛍光粘度センサーよりも高感度な分子の設計指針を確立した(ニュースリリース)。 …

    2025.08.08
  • MKS,蛍光イメージング向けフィルターセットを発売

    米MKS Inc.は,蛍光イメージング向けに設計した「Newport ODiate 蛍光フィルターセット」を発表した(ニュースリリース)。 DAPI,TRITC,GFP,FITC,Texas Red,Cyanine (C…

    2025.06.26
  • 芝浦工大ら,可視から赤外域に切替わる蛍光色素開発

    芝浦工業大学,早稲田大学,物質・材料研究機構は,可逆的な酸化還元反応によって可視(VIS)から近赤外(NIR)・短波赤外(SWIR)領域へと蛍光をスイッチできる有機色素材料の開発に成功した(ニュースリリース)。 有機蛍光…

    2025.05.21
  • 東大ら,力を色で可視化するウェアラブルセンサ開発

    東京大学と深圳先進技術研究院は,色の変化で力を可視化するウェアラブルセンサを開発した(ニュースリリース)。 力を可視化するメカノクロミック素材は色々あるが,定量的に力を読み取ることができるものは多くない。 研究グループは…

    2025.05.08
  • 農工大,EL材料や蛍光マーカーに期待の材料を合成

    東京農工大学の研究グループは,シリル基を有する共役ジエンとシリル基を有するアリールアルキンの間で炭素―炭素結合の形成と水素移動による直接的カップリング反応を行なうことにより,反応から廃棄物を出すことなく,2つの異なるシリ…

    2025.04.28

新着ニュース

人気記事

新着記事

  • オプトキャリア