Professor Nishikawa Toshio, Graduate School of Life and Agriculture, Nagoya University, Doctoral Student, Kato Maria, and Doctoral Student, Dobashi Kazuyo, former master's student, has been working in collaboration with Kanie Hidesei, Chief Researcher of the Biological Process Research Division of the 바카라 커뮤니티, and Professor Ohba Yuichi, Faculty of Chubu University 응용 생물학Firefly Bioluminescence에 사용되는 발광 재료 인 Luciferin의 실용적인 원 포트를 성공적으로 바카라 룰했습니다
Fireflies는 발광 물질 D- 루시 페린의 효소 루시퍼 라제와의 반응을 통해 빛을 방출합니다 이 발광 반응은 노이즈가 낮으며 높은 감도로 감지 될 수 있으며, 생명 과학 연구 등의 유전자 변형 실험뿐만 아니라 병원체에 대한 쉽고 빠른 검출 바카라 룰을 만들 수 있습니다바이오 이미징참고 2)의 필수 기술로 널리 사용됩니다 그러나 루시퍼 린은 현재 화학적 바카라 룰을 통해 다단계의 환경 집약적 인 방식으로 공급되고 있으며 매우 비쌉니다
2016 년에,바카라 룰 그룹은 중성 완충액에서 L- 키스테인 및 벤조 퀴논을 간단히 교반하여 L- 리피 페린이 거의 생성 된 비 효소 반응을 발견하고보고했다 수율은 약 03%로 낮았으며, 이는 실용적이지 않았지만 이번에는이 반응 메커니즘에 대한 상세한 분석에서 영감을 얻었으며, 우리는 처음으로 D- 루시페린에 대한 실용적인 1 포트 합성 방법을 성공적으로 개발했습니다 이 합성 방법은 총 수율이 46%인 고순도 D- 루시페린을 제공한다 모든 원료는 저렴하고 상업적으로 이용 가능하며, 모든 반응은 온화한 조건, 실온 및 정상 압력에서 진행됩니다 1 포트 공정이기 때문에, 후 처리 및 정제로 인한 폐기물이 거의 없으므로 녹색 과정이됩니다 따라서 미래에는 상업적으로 기반을 둔 생산물을 사용 할뿐만 아니라 합성 화학자가 아니더라도 사용하기 쉬운 합성 방법으로 널리 사용될 것으로 예상됩니다
바카라 룰 결과는 2024 년 12 월 25 일 오후 7시 (일본 시간)에 영국 Nature Publishing Group에서 발표 될 예정입니다
과학 보고서'의 온라인 버전에 실 릴 것입니다
Fireflies 'Bioluminescence는 친숙하고 환상적인 수명 현상으로 잘 알려져 있지만,이 빛은 발광 물질 D- 섬유 루시페린과 효소 루시 페라 제 사이의 산화 반응에 의해 생성되며, 루시 페린-루시 페라 제 (L-L 반응)라고합니다 (L-L 반응) (1) 이 발광 반응에는 산소 및 마그네슘 이온이 포함됩니다ATP참고 3)이후 IT를 사용하여 매우 민감한 ATP 측정이 개발되었습니다 이것은 병원체 및 기타 병원체 (ATP 웨이프 오프 테스트)를 감지하는 간단하고 빠른 바카라 룰이기 때문에 공중 보건에서 중요한 역할을하며 식품 공장 및 의료 환경에서 위생 테스트에 사용됩니다 또한 재조합 유전자의 발현 모니터링Reporter Assay참고 4)라이브 이미징에 사용되는 것과 같은 생명 과학 분야의 실험을위한 필수 기술로도 알려져 있습니다
그림 1 파이어 플라이의 빛나는 반응 (L-L 반응)
이 반응에 사용 된 루시퍼 라제 단백질은 유전자 변형 대장균을 사용한 질량 생산 방법입니다 한편, 루시페린의 구조 결정 이후 많은 연구가 수행 되었음에도 불구하고 신체에서 루시페린 (생합성)의 루시페린을 합성하는 방법 (1964) 2016 년,바카라 룰 그룹은 실수로 Firefly Luciferin의 생합성에 대한 연구 중에 원료로 알려진 L-Luciferin이 L-Luciferin이 생성 될 때 소량 (약 03% 수율)으로 생산되었다고보고했습니다 (그림 2)
그림 2 2016 년에보고 된 루시페린의 비 효소 생산 반응
바카라 룰 그룹은이 낮은 수율의 원인이 반응이 플라스크에서 무질서한 방식으로 진행 되었기 때문에이 반응을 먼저 분석하여 경로와 메커니즘을 추정했다고 생각했습니다 이 추정 경로를 따라 진행에 대한 반응에 대한 최적의 타이밍 및 반응 조건을 조정함으로써, 우리는 L- 시슈타인의 메틸 에스테르로부터 만들어진 D- 피플 레이터 루시페린에 대한 실용적인 1 포트 합성 방법을 성공적으로 개발했다 이 방법에서, 시약을 L- 시슈타인의 메탄올 용액에 첨가하고 실온에서 교반하고 농축하고, 46%의 수율로 D- 섬유 루시페린의 높은 순도를 얻을 수있다 (도 3) 이것은 합성 과정을 성공적으로 단순화하고 향상시켜 약 2 일 만에 루시페린을 합성 할 수있게합니다
그림 3바카라 룰에서 개발 된 D- 루피 페린의 원 포트 합성 방법
D- 루피 페린은 대부분의 생바카라 룰이 불분명하고 매우 비싸기 때문에 다단계 화학 바카라 룰에 의해 공급됩니다 (약 15,400 엔/10mg) 바카라 룰은 또한 특수 열 방지 용기 용기를 사용하여 고온 (약 200 ° C)에서 가열의 반응을 포함합니다
바카라 룰에서, 이번에 성공적으로 개발 된 원 포트 합성 방법은 루시페린의 합성 비용을 줄였다 우선,이 합성 방법은 46%의 수율을 가지며, 이는 이전에보고 된 합성 방법보다 우수하며, 이는 1- 포트 합성으로 인한 치료 후 및 정제에 의해 생성 된 최소 폐기물을 갖는 녹색 공정의 주요 특징을 갖는다 또한,이 반응에 대한 원료 및 시약은 모두 저렴하고 상업적으로 이용 가능하며, 모든 반응은 온화한 조건, 실온 및 정상 압력에서 진행됩니다 엄격한 조건이 필요하지 않으며 실험 작업은 간단하기 때문에 미래에 상업적 생산뿐만 아니라 합성 화학자가없는 사람이 쉽게 사용할 수있는 합성 방법으로 널리 사용될 것으로 예상됩니다
바카라 룰는 과학 연구를위한 과학 보조금 홍보 (b) 23K17974, 기본 연구 (b) 24K01636), 과학, 스포츠, 과학 및 기술 과학 연구 (Academic Change Research) (A), 23H04553, 24H066), 23H0453, 24H016) Nagoya University 우수 대학원 프로그램, 혁신 과학 및 생활 통합 대학원 프로그램 (GTR)
잡지 이름 :과학 보고서
종이 제목 : 실용적이고 생체 모방 적, 원 포트 1 포트 바카라 룰 Firefly Luciferin
저자 : M KATO (Nagoya University), K Tsuchihashi (Nagoya University), S Kanie (Nagoya Advanced Industrial Science and Technology), Y Oba (Chubu University), T Nishikawa (Nagoya University)
doi : doiorg/101038/S41598-024-82996-2