生細胞へのグルコース取込みをリアルタイムで可視化!

ペプチド研究所 2-NBDG & 2-NBDLG(緑色蛍光), CDG(青色蛍光)

微生物からヒトに至る多くの生物にとってグルコースは生命活動を支える重要な栄養素で、その細胞内への取り込み活性は細胞の活動度を示す基本的かつ重要な指標となります。しかし、これまでグルコース取り込み活性の計測は放射性標識体を用いて行われてきたため、細胞が生きた状態で、リアルタイムに時間経過を追いながら調べることは困難でした。

近年、細胞内へのグルコースの取り込みを可視化するための製品として、緑色蛍光の2-NBDGや2-NBDLG、また、青色蛍光のCDGが注目されています。

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2-NBDG & 2-NBDLG(緑色蛍光)

グルコースの細胞内への取り込みを可視化するための製品として、蛍光分子をグルコースに結合した2-NBDG1) に期待が集まっています。

2-NBDGは、細胞の生死判別の指標として食中毒菌の迅速計測に利用する目的で、松岡らによって開発されました。その後、山田・松岡・稲垣らの共同研究によって、2-NBDGが哺乳類細胞のグルコーストランスポーターをグルコースに類似したキネティクスで通過し、膵臓インスリン産生細胞におけるグルコース取り込みのイメージングに有効であることが示されました2)
さらに、2-NBDGは全身のさまざまな組織や器官で利用できることが次々と示され3), 4), 5)、特にグルコースを唯一のエネルギー源とする脳では、代謝に関わる新しい提案をもたらすなど、大きな注目を集めています。6), 7), 8)

ペプチド研究所では高純度の2-NBDGを製造・販売しています。
さらに、2-NBDGの膜への吸着の程度や非特異的膜通過の評価などに有用であり、かつ最も有効な対照化合物としてその鏡像異性体である2-NBDLGも製造・販売しています。
測定プロトコルについては下記文献5)をご参照ください。

新しいがんイメージング剤:蛍光L-グルコース誘導体 2-NBDLG

2-NBDGの鏡像異性体である2-NBDLGは、正常細胞には取り込まれずにスフェロイド状のマウスインスリノーマ(MIN6)細胞に取り込まれる、興味深い現象が確認されています。9), 10) また、C6腫瘍モデルマウスにおいて腫瘍部位をコントラストよくイメージングできることが示されています。9)
これらの結果は、2-NBDLGを用いたがんの体外ならびに体内診断法としての展開が期待されます。

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CDG(青色蛍光)

CDGは、クマリンがグルコサミンに結合した青色蛍光グルコースとして開発されました。11),12)
今まで広く使用されてきている2-NBDGとは異なった波長のグルコーストレーサーです。
本化合物は、GLUT阻害剤Cytochalasin Bや水チャネル阻害剤Phloretin、過剰のグルコースを用いた阻害実験により、2-NBDGと同様の機序でGLUTsを介して細胞へ取り込まれることが示唆されています。

参考文献

  1. Biochim. Biophys. Acta, 1289, 5 (1996).
  2. J. Biol. Chem., 275, 22278 (2000).
  3. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 101, 12899 (2004).
  4. Cell, 123, 1307 (2005).
  5. Nat. Protoc., 2, 753 (2007).
  6. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 101, 14937 (2004).
  7. J. Neurosci. Res., 83, 996 (2006).
  8. Glia, 55, 1222 (2007).
  9. 特許番号:第6019500号
  10. Human Cell, 29, 37 (2016). DOI: 10.1007/s13577-015-0125-3
  11. Org. Lett., 18, 1338 (2016). (Chem. Synthesis & Glucose Uptake in Living Cells)
  12. Patent WO2015156264 A1.

製品一覧

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