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J-GLOBAL ID：201902266015143931   整理番号：19A0660840

in vitroおよびin vivo細胞膜電位の可視化のための量子ドットペプチド-フラーレンバイオコンジュゲート【JST・京大機械翻訳】

Quantum Dot-Peptide-Fullerene Bioconjugates for Visualization of in Vitro and in Vivo Cellular Membrane Potential

著者 (25件)： Nag Okhil K. (Center for Bio/Molecular Science and Engineering, Code 6900, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Stewart Michael H. (Optical Sciences Division, Code 5600, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Deschamps Jeffrey R. (Center for Bio/Molecular Science and Engineering, Code 6900, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Susumu Kimihiro (Optical Sciences Division, Code 5600, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Susumu Kimihiro (Sotera Defense Solutions, Maryland, United States) ,  Oh Eunkeu (Optical Sciences Division, Code 5600, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Oh Eunkeu (Sotera Defense Solutions, Maryland, United States) ,  Tsytsarev Vassiliy (Fischell Department of Bioengineering, University of Maryland, Maryland, United States) ,  Tsytsarev Vassiliy (Department of Anatomy and Neurobiology, University of Maryland School of Medicine, Maryland, United States) ,  Tang Qinggong (Fischell Department of Bioengineering, University of Maryland, Maryland, United States) ,  Efros Alexander L. (Materials and Science and Technology Division, Code 6300, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Vaxenburg Roman (Computational Materials Science Center, George Mason University, Virginia, United States) ,  Black Bryan J. (Department of Bioengineering, University of Texas at Dallas, Texas, United States) ,  Chen YungChia (Center for Bio/Molecular Science and Engineering, Code 6900, U.S. Naval Research Laboratory) ,  O’Shaughnessy Thomas J. (Materials and Science and Technology Division, Code 6300, U.S. Naval Research Laboratory) ,  North Stella H. (Center for Bio/Molecular Science and Engineering, Code 6900, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Field Lauren D. (Center for Bio/Molecular Science and Engineering, Code 6900, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Field Lauren D. (Fischell Department of Bioengineering, University of Maryland, Maryland, United States) ,  Dawson Philip E. (Department of Chemistry, The Scripps Research Institute, California, United States) ,  Pancrazio Joseph J. (Department of Bioengineering, University of Texas at Dallas, Texas, United States) ,  Medintz Igor L. (Center for Bio/Molecular Science and Engineering, Code 6900, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Chen Yu (Fischell Department of Bioengineering, University of Maryland, Maryland, United States) ,  Erzurumlu Reha S. (Department of Anatomy and Neurobiology, University of Maryland School of Medicine, Maryland, United States) ,  Huston Alan L. (Optical Sciences Division, Code 5600, U.S. Naval Research Laboratory) ,  Delehanty James B. (Center for Bio/Molecular Science and Engineering, Code 6900, U.S. Naval Research Laboratory)
資料名： ACS Nano  (ACS Nano)
巻： 11  号： 6  ページ： 5598-5613  発行年： 2017年 
JST資料番号： W2326A  ISSN： 1936-0851  CODEN： ANCAC3  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 生きている細胞における膜電位の可視化のための量子ドット(QD)-ペプチド-フラーレン(C_60)電子移動(ET)ベースのナノ複合体の開発について報告する。バイオ複合体は,(1)中心QD電子ドナー,(2)膜挿入ペプチジルリンカー,(3)C_60電子受容体から成る。光励起QDドナーは,C_60アクセプタを有するETに関与し,QD周辺に配列したC_60部分の数とともに正に追跡するQD光ルミネセンス(PL)の消光をもたらした。QDキャッピング配位子の性質も消光効率を変調した。中性配位子被覆は負に荷電したカルボキシル化配位子よりも大きなQD消光を容易にした。定常状態の光物理的特性化により,ドナー-アクセプタ対間のET駆動過程を確認した。細胞に導入すると,両親媒性QD-ペプチド-C_60バイオ複合体は,疎水性二分子層へのペプチド-C_60部分の挿入により細胞膜を標識し,一方,親水性QDは膜の面外側に存在した。細胞膜電位の脱分極はET過程を増強し,QD PLのさらなる消光として現れる。HeLa細胞,PC12細胞および初代皮質ニューロンにおいて,KClによる膜脱分極に応答して,QD PL消光(QD-C_60分離距離に依存して2~20%のΔF/F_0)を示した。さらに,膜電位の同時2チャンネルイメージングのために,従来の電圧感受性色素(VSD)と組み合わせてQD-ペプチド-C_60プローブを使用する能力を示した。皮質電気刺激のin vivoイメージングにおいて,最適QD-ペプチド-C_60構成の光学応答は,VSDsのそれに類似した電気刺激に対する時間的応答性を示した。しかし,QD-ペプチド-C_60構築物はVSDsよりも20~40倍大きなΔF/F_0を示した。QD-ペプチド-C_60システムの扱いやすい性質は,従来のVSDsと蛍光蛋白質構築物に必要な複雑な有機合成または遺伝子工学を必要とせずに,組立の容易さ,大きなΔF/F_0,増強された光安定性,および高スループットの利点を提供する。Copyright 2019 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *細胞膜 ,  画像処理 ,  感受性 ,  *in vitro実験 ,  *膜電位 ,  色素 ,  アクセプタ ,  *ペプチド ,  ドナー ,  消光 ,  *可視化 ,  プローブ ,  *フラーレン ,  複合体 ,  *量子ドット

著者キーワード (7件)： 量子ドット ,  ペプチド ,  フラーレン ,  膜電位 ,  電圧 ,  ニューロン ,  電子移動

分類 (2件)： 細胞生理一般  (EF02010S) ,  生物科学研究法一般  (EA03010K)

タイトルに関連する用語 (5件)： 細胞膜 ,  電位 ,  可視化 ,  量子ドット ,  ペプチド