A Phosphole Oxide Based Fluorescent Dye with Exceptional Resistance to Photobleaching: A Practical Tool for Continuous Imaging in STED Microscopy

掲載論文
C. Wang, A. Fukazawa,* M. Taki,* Y. Sato, T. Higashiyama,* and S. Yamaguchi,* Angew. Chem. Int. Ed., 2015 Early View. DOI: 10.1002/anie.201507939H
  • 生体内の分子の動きを視る蛍光イメージングは、現在の生物学研究に欠かせない研究手法の一つである。光を用いる蛍光イメージングでは、光の回折に起因する分解能の限界が存在し、200 nm を下回る物体の識別は理論的に不可能と思われていたが、1994年の STED (Stimulated Emission Depletion) 顕微鏡の開発を皮切りに、「200 nm の壁」を打ち破る超解像顕微鏡が現実のものとなり、生物学研究に大きなブレイクスルーをもたらした。STED 顕微鏡は、従来の蛍光顕微鏡の限界を大きく上回る高い空間分解能によって、これまで識別が難しかった細胞内小器官の構造やタンパク質の動きなどの観察を可能にした。しかし、強いレーザー光の照射を必要とすることから、蛍光色素の褪色が激しく、長時間のライブイメージングや繰り返し観察などの実践的なバイオイメージングへの応用が困難であり、強力なレーザー光の照射にも耐えうる新たな蛍光色素の開発が求められている。
     これに対して我々は、15族元素リンを含む蛍光分子ベンゾホスホールオキシドの構造–光物性相関について調べる過程において、ホスフィンオキシドと炭素で架橋した構造をもつ分子 C-Naphox が例外的に高い耐光性をもつことを見出した。C-Naphox は、耐光性の高い蛍光イメージング用色素として知られる Alexa Fluor® 488 や ATTO 488 を凌駕する耐光性を有しており、極めて強いレーザー光照射条件下で STED イメージングを50回繰り返し行っても、83%の初期蛍光強度を保持できることを明らかにした。同条件で Alexa Fluor® 488 を用いた場合には5回の繰り返し測定でほぼ完全に褪色してしまうことと対照的な結果であり、従来の蛍光色素では不可能であった長時間にわたる超解像蛍光イメージングの実現につながることが期待できる。

    IITbM のウェブサイト

    http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/ja/research/2015/10/Yamaguchi-Higashiyama-C-Naphox.php

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