ISSN 1349-4856 CODEN:TCIMCV

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化学よもやま話　研究室訪問記- 科学クラブを訪ねて　～茨城県立水戸第二高等学校 数理科学＆生物同好会～

製品紹介- ペロブスカイト太陽電池研究用試薬：ヨウ化鉛(II)精製品- C(sp3)̶H活性化に有用なパラジウム触媒- ソフトな酸に分類される金属イオンの新しい抽出剤- 対称性の高い柱状のホスト化合物- 6種類目のゲノム由来ヌクレオシド5-hmdC- RNAポリメラーゼIIによる転写延長の選択的阻害剤 DRB- ケミルミネッセンスエンハンサー- ペルオキシダーゼ検出- 蛍光プローブ- グリコーゲン合成酵素キナーゼ阻害剤- ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ阻害剤

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目次

2015.1 No.164

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2015.1 No.164

科学クラブを訪ねて～茨城県立水戸第二高等学校 数理科学＆生物同好会～

はじめに　TCIメールでは，国内外で活躍する中高等学校の科学クラブの活動を紹介しています。第六回目では初めて女子高校に足を運ぶことにしました。今回は，2011年 11月に「BZ反応における新たな発見」がアメリカ化学会学術誌（The Journal of Physical Chemistry A）に掲載されて大きな反響を呼んだ，水戸第二高等学校数理科学＆生物同好会にスポットを当てたいと思います。　同校は，第四回目で紹介した福島高等学校スーパーサイエンス（SS）部と同様に，科学技術系の人材を育てるために文部科学省が指定したスーパーサイエンスハイスクール（SSH）として 2期 8年の活動実績を持っています。SSH校の活動として，グループで独自テーマを設定して研究に取り組む授業「SS課題研究」，研究者を招いて年 2回開催している講演会，さらに 2年生の夏休み休暇を利用した米国研修も実施しています。　2011年 3月の東日本大震災では同校も実験室の入った校舎が大きな被害を受けました。取材に伺った 2014年 9月 6日は新校舎が完成したところで，案内された真新しい実験室から生徒たちの「やる気」が伝わってきました。

沢畠博之先生（上段左），星浩一先生と数理科学 &生物同好会の集合写真

～研究室訪問記～

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水戸第二高等学校数理科学＆生物同好会の紹介　数理科学同好会は Belousov-Zhabotinsky（BZ）反応，生物同好会はクマムシの蘇生を主テーマに現在も研究活動を進めています。

Blelousov-Zhabotinsky（BZ）反応・振動反応としての BZ反応　振動反応は，系内のいくつかの化学種濃度が，時間の経過と共に規則的な周期性を持って増減する一連の反応を指します。このとき用いる化学種が色を持っていると，色が変化した後に再び元の色に戻る，見栄えの良い実験になります。これまで溶液の色，pH，温度などが周期的に変化する振動反応が数多く報告されていますが，その中でも代表的な例が今回紹介する BZ反応です。　BZ反応は，金属塩と臭化物イオンを触媒としてマロン酸などのカルボン酸を臭素酸塩によりブロモ化する化学反応です。1951年にロシアの科学者 B. P. Belousovが，細胞内の代謝反応であるクエン酸回路のモデル反応として考案しました。反応は以下の反応式で表されます。

　金属触媒に酸化還元指示薬であるフェロイン（ferroin）を用いる BZ反応では，赤色溶液のferroin （[Fe(phen)3]2+）と青色溶液の ferrin（[Fe(phen)3]3+）を，均質な溶液の状態で周期的に繰り返します。同時に酸化還元電位を示す Pt電極電位（EORP）も低電位（ferroin）と高電位（ferrin）を交互に示します。さらに，この反応溶液をシャーレに薄く広げると，同心円状やスパイラル状のパターンが自発的に形成されることが知られています。　生徒たちは，この BZ反応の振動が起こる初期濃度に着目し研究を進めていました。そんな折，ある週末に行った BZ実験が，週明けの月曜日に来てみると，振動が停止していました。これまで長時間の BZ反応を行った経験がなかった彼女らにとって「振動はどのように止まったのだろう」と疑問に思ったそうです。　BZ反応については「どのように振動が起こるのか」については広く研究されてきましたが，「どのように振動が止まるのか」についてはあまりよく知られていませんでした。これをきっかけにBZ反応における「振動がどのように止まったのか」を突き止める実験がスタートしました。

・生徒らの新しい発見とは　2年以上の根気強く重ねた実験により，振動が止まる原因を少しずつ明らかにしていきました。その中でも，ある特定の初濃度領域から振動を開始した溶液では，一旦停止した振動が約 5～ 20時間後，突然振動を再開することは非常に大きな発見となりました。さらに，マロン酸と臭素酸ナトリウムの各初濃度領域が振動停止に関係すること，および閉鎖系 BZ反応長時間挙動に典型的な4つのタイプがあることまで突止めました。

HO

O

OH

O

3 BrO3-

3 H+

Metal (cat.)

HO

O

OH

O

Br

2 HCOOH+

4 CO2+

5 H2O

5 3 +

閉鎖系 BZ反応長時間挙動の一例（横軸：時間，縦軸：Pt電極電位 EORP (V)）

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　本研究報告は，日本物理学会 2010年春季年会 Jr.セッションの審査員をしていた T. Petrosky先生（テキサス大学複雑量子系センター）の目に留まり，BZ反応専門家の北畑裕之先生（千葉大学理学部物理学コース）のご助力を得て 2011年に J. Phys. Chem. A誌に掲載されました。さらに，2012年には「ロレアル－ユネスコ女性科学者 日本奨励賞―特別賞」を受賞しました。より詳しい内容は，下記論文とWebサイトをご参照ください。

1) Rebirth of a Dead Belousov–Zhabotinsky Oscillator. H. Onuma, A. Okubo, M. Yokokawa, M. Endo, A. Kurihashi, H. Sawahata, J. Phys. Chem. A

2011, 115, 14137. http://dx.doi.org/10.1021/jp200103s2) 高校生による Belouvsov-Zhabotinsky反応の新しい現象の発見－長時間停止した BZ振動の復活－ （研究エピソードもあり，無料ダウンロード可能）

大久保絢夏 , 小沼瞳 , 横川真衣 , 遠藤美貴 , 栗橋愛 , 沢畠博之 , 北畑裕之 , T. Petrosky, 物性研究・電子版 2013, 2, 1.

http://www.bussei-kenkyu.jp/archives/category/2013/vol02-13) Zombie reaction returns from the dead（英国化学会雑誌 Chemistry World サイト，BZ反応動画あり）

http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/November/21111102.asp

4) 北畑先生研究室サイト（BZ反応解説あり） http://cu.phys.s.chiba-u.ac.jp/~kitahata/

クマムシの蘇生・クマムシとは　クマムシは緩歩動物（Tardigrada）に属する体長 1mm以下の動物で，コケや深海，高山など世界中に生息し，約 1000種が知られています。クマムシは乾燥などの環境ストレスに曝されると，通常は 85%を占める水分を 3%まで減らして樽（tun）のような形になります。この tun状態という無代謝状態（クリプトバイオシス）になると，一般的な生物は生育できない極度の環境ストレス（温度変化：-200～ 150℃，圧力変化：真空～ 7万 5千気圧，乾燥，高放射線，有機溶媒）に耐えることができます。クマムシの驚異的な環境適応力については多数の研究報告があります。

・生徒らの新しい発見とは　生徒たちが自然乾燥により tun化したクマムシに蒸留水をかけた際，一部のクマムシが蘇生しなかったことをきっかけにクマムシの蘇生に関する実験を始めました。その結果，クマムシの種により環境ストレス耐性に差があること，および tun状態へ移行するときの湿度次第で移行が失敗することを見出しました。クマムシの“弱さ”に関する研究報告例は少なく，貴重な研究成果と言えます。本成果は茨城大学主催の第四回 高校生の科学研究発表会で優秀発表賞を受賞しています。本研究では，クマムシ研究者の堀川大樹先生（パリ第 5大学・フランス国立衛生研究所）からのご助言も頂いています。

◇ 第四回 高校生の科学研究発表会（2014年 1月 11日，茨城大学） http://www.sci.ibaraki.ac.jp/common/pdf/coope/2013KHreport.pdf 優秀発表賞（口頭部門）海老沢聡美さん，若林果菜子さん「クマムシの tun状態における環境ストレス耐性」

http://dx.doi.org/10.1021/jp200103shttp://www.bussei-kenkyu.jp/archives/category/2013/vol02-1http://cu.phys.s.chiba-u.ac.jp/~kitahata/http://www.sci.ibaraki.ac.jp/common/pdf/coope/2013KHreport.pdfhttp://www.rsc.org/chemistryworld/News/2011/November/21111102.asp

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◇ 平成 26年度 SSH生徒研究発表会（2014年 8月 6日，パシフィコ横浜） 生徒投票賞　海老沢聡美さん，若林果菜子さん「Tun状態へのプロセス －クマムシが蘇生するための条件とは ?－」

◇ 堀川大樹先生のクマムシ研究解説サイト（National Geographic 日本版，tun化と蘇生の動画あり） http://nationalgeographic.jp/nng/article/20111214/293678/

おわりに　今回は，初めて女子高校を取材させていただきました。他校に例を見ない，オリジナリティー溢れる研究が印象的でした。先生は謙遜して「自由奔放」と話されていましたが，取材中は研究と実験についての話題が取り留めなく続き，最後は「クマムシ愛！」の話まで出て，良い意味での女子生徒らしさを感じました。でもそんな彼女たちだからこそ，根気強く研究が続けられたのでしょう。水戸第二高等学校の数理科学同好会と生物同好会のご活躍とご発展を期待しています。新しい出会いと発見を求めて，今後も中・高校などの学校科学クラブのご紹介を続けていく予定です。

平成 26年度 SSH生徒研究発表会ポスター（左），実験室で見つけた BZ反応ディスカッションの跡（右）

http://nationalgeographic.jp/nng/article/20111214/293678/

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ペロブスカイト太陽電池研究用試薬：ヨウ化鉛 (II) 精製品

L0279 Lead(II) Iodide [for Perovskite precursor] (1) 1 g 2,800円 5 g 9,500円

　2009年に宮坂らが報告した有機無機ハイブリッド太陽電池（ペロブスカイト太陽電池）1) は，近年盛んに研究が行われており，そのエネルギー変換効率（PCE）は 15%を超えています 2,3)。さらに，ペロブスカイト太陽電池のデバイスは溶液塗布により作成でき，低コストに製造できる利点があります。この太陽電池で重要な役割を担っているのは，光吸収層として用いられる半導体材料の有機無機ハイブリッドのペロブスカイト型化合物（MeNH3PbI3）です。　若宮らは，十分に精製されたヨウ化鉛 (II)を用いることで，再現性良く高エネルギー変換効率（PCE 10% 以上）のペロブスカイト太陽電池デバイスを作成しています 4-6)。ヨウ化鉛 (II)精製品（1）の特徴として，(1) 含水量が極めて低いことで，高濃度かつ澄明な DMF 溶液の調製が可能，(2) 高いエネルギー変換効率（PCE 10% 以上）を示すペロブスカイト太陽電池デバイスの作成が可能であるという点が挙げられます。

本製品は，京都大学若宮淳志先生との共同開発により，製品化されました。

文献1) A. Kojima, K. Teshima, Y. Shirai, T. Miyasaka, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 6050.2) J. Burschka, N. Pellet, S.-J. Moon, R. Humphry-Baker, P. Gao, M. K. Nazeeruddin, M. Grätzel, Nature 2013,

499, 316. 3) M. Liu, M. B. Johnston, H. J. Snaith, Nature 2013, 501, 395.4) 若宮淳志，遠藤克，村田靖次郎，国立大学法人京都大学，特願 2014-008540.5) A. Wakamiya, M. Endo, T. Sasamori, N. Tokitoh, Y. Ogomi, S. Hayase, Y. Murata, Chem. Lett. 2014, 43, 711. 6) Y. Yamada, T. Nakamura, M. Endo, A. Wakamiya, Y. Kanemitsu, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 11610.

M2556 Methylamine Hydroiodide 1g 4,900円 5g 15,000円 25g 45,000円M2589 Methylamine Hydrobromide 1g 4,900円 5g 15,000円F0974 Formamidine Hydroiodide 1g 8,400円 5g 29,500円F0973 Formamidine Hydrobromide 1g 6,200円 5g 21,500円

関連製品

http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/L0279/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/M2556/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/M2589/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/F0974/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/F0973/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164

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C(sp3)–H 活性化に有用なパラジウム触媒

D4333 Dichloro[9,9-dimethyl-4,5-bis(diphenylphosphino)xanthene]palladium(II) (1) 200mg 5,600円 1g 19,000円

　ジクロロ [9,9-ジメチル-4,5-ビス (ジフェニルホスフィノ)キサンテン]パラジウム (II)（1）は，ベンジル位の C(sp3)–H結合を活性化させる触媒として有用です。例えば，一酸化炭素および過酸化ジ-tert-ブチル（= TBP）存在下，1をアルキル芳香族に作用させることで，アルキル芳香環のベンジル位が選択的に活性化され，アミン類とのアミノカルボニル化により，対応するアリールアセトアミドが得られます 1)。この反応はハロゲン置換基を有する基質に対しても適用可能で，未反応のハロゲン置換基よりクロスカップリング反応などを行うことにより，さらに複雑なアリールアセトアミド誘導体へ導くこともできます。この反応を用いることにより，抗炎症剤であるイブプロフェンも容易に合成可能です。また，アミンの代わりにアルコールを用いるとアルコキシカルボニル化が進行することも報告されています 2)。

実験例：Pd(Xantphos)Cl2 (7.6 mg, 5 mol%)，トルエン誘導体 (20.0 mmol)，アミン (0.2 mmol)，TBP (53.0 mg, 0.36 mmol)をオートクレーブに入れてパージし，一酸化炭素をチャージして10気圧にする。120 ℃で16時間撹拌後，注意しながら一酸化炭素を開放する。反応混合物をシリカゲルのフラッシュカラムクロマトグラフィーで精製することにより，目的物が得られる。

文献1) Palladium-catalyzed oxidative aminocarbonylation: A new entry to amides via C–H activation P. Xie, C. Xia, H. Huang, Org. Lett. 2013, 15, 3370.2) Palladium-catalyzed oxidative carbonylation of benzylic C–H bonds via nondirected C(sp3)–H activation P. Xie, Y. Xie, B. Qian, H. Zhou, C. Xia, H. Huang, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9902.

1 [D4333]+

TBP, 120 °C, 16 h

Pd(Xantphos)Cl2

+CO H NR3

R4

H

R2

R1

R2

R1N

O

R4

R3

(5 mol%)

(10 atm)

TBP: Di-tert-butyl peroxide

Product Yield (%)

71N

O

HN

O

HN

O70

N

O

N

OCl

Product Yield (%)

67

70N

O

82

68

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ソフトな酸に分類される金属イオンの新しい抽出剤

M2476 2,2'-(Methylimino)bis(N,N-di-n-octylacetamide) (= MIDOA) (1) 1mL 8,000円 5mL 28,000円

　2,2'-(メチルイミノ)ビス (N,N-ジ -n-オクチルアセトアミド )（MIDOAまたは MIDAA，1）は，佐々木らによって開発された新しい金属抽出剤です 1)。1は疎水性が高いため，HNO3(aq.)–n-デカン抽出系で用いることができます。1は骨格中央に窒素原子をドナーとして含むため，ソフトな酸に分類される金属イオンの抽出能が高い特徴を持っています。そのため，1は Tc(VII)の抽出で非常に高い分配比を示し，さらに Cr(VI)，Re(VII)，Mo(VI)，W(VI)，Pd(II)および Pu(IV)も効率よく抽出します 1,2)。

本製品は日本原子力研究開発機構（JAEA）と茨城大学の特許（特開2011-001809，特開2012-144449）のライセンスを受けて製品化したものです。

文献1) The first report of a novel extractant, MIDOA Y. Sasaki, Y. Kitatsuji, T. Kimura, Chem Lett. 2007, 36, 1394.2) Reports on the extraction ability of MIDOA a) Y. Sasaki, M. Ozawa, T. Kimura, K. Ohashi, Solvent Extr. Ion Exch. 2009, 27, 378. b) Y. Sasaki, Y. Sugo, M.

Saeki, Y. Morita, A. Ohashi, Solvent Extr. Res. Dev. Jpn. 2011, 18, 69. c) Y. Sasaki, Y. Tsubata, Y. Kitatsuji, Y. Sugo, N. Shirasu, Y. Morita, T. Kimura, Solvent Extr. Ion Exch. 2013, 31, 401. d) M. Saeki, Y. Sasaki, A. Nakai, A. Ohashi, D. Banerjee, A. C. Scheinost, H. Foerstendorf, Inorg. Chem. 2012, 51, 5814. e) 佐々木祐二 , 鈴木伸一 , 小澤正基 , ファインケミカル 2009, 38(10), 47.

D4360 N,N-Di-n-octyl-3-oxapentanedioic Acid Monoamide 5g 9,800円D0504 Diethylenetriaminepentaacetic Acid (= DTPA) 25g 1,700円 500g 7,200円P0811 Di(2-ethylhexyl) Phosphate (= D2EHPA) 25mL 2,000円 500mL 7,900円D1585 Dibutyl N,N-Diethylcarbamoylmethylphosphonate 5mL 7,600円 25mL 19,900円D1663 Dihexyl N,N-Diethylcarbamoylmethylphosphonate 5g 13,000円

NN

N(CH2)7CH3

(CH2)7CH3

OCH3O

CH3(CH2)7

(CH2)7CH3

MIDOA (1)

関連製品

http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/M2476/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D4360/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D0504/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/P0811/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D1585/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D1663/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164

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対称性の高い柱状のホスト化合物

D4471 Dimethoxypillar[5]arene (1) 100mg 5,800円

　　　　　　　　　　 (a) Side View　　　　　　　　　　　　　　　　 (b) Upper View

　ジメトキシピラー [5]アレーン（1）は 2008年に生越らが開発したリング状の分子で，バスケット型構造のカリックスアレーンとは異なり，対称性の高い柱状の構造をしています。直径約 0.5 nmの空洞は，ベンゼン環で囲まれた電子豊富な空間であるため，電子不足な分子や直鎖炭化水素を選択的に取り込みます。この特性を利用して，ホスト‐ゲストケミストリーや，ロタキサンなどの超分子材料への応用研究が進められています。

文献1) T. Ogoshi, S. Kanai, S. Fujinami, T. Yamagishi, Y. Nakamoto, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 5022.2) T. Ogoshi, J. Incl. Phenom. Macrocycl. Chem. 2012, 72, 247.3) T. Ogoshi, T. Yamagishi, Bull. Chem. Soc. Jpn. 2013, 86, 312.

1

OCH3

OCH3

5

CH2

http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D4471/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164

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10

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6 種類目のゲノム由来ヌクレオシド 5-hmdC

D4220 2'-Deoxy-5-(hydroxymethyl)cytidine (= 5-hmdC) (1) 50mg 11,100円 200mg 38,800円

　2'-デオキシ-5-(ヒドロキシメチル)シチジン（5-hmdC, 1）は 2'-デオキシ-5-メチルシチジン（5-mdC） の酸化生成物で，哺乳類（特に幹細胞）の DNAでその存在が最近確認されました 1)。1は，幹細胞の DNA脱メチル化経路において中間体としての役割を担っていると推測されていますが，未だ不明な点が多く残されています。ゲノム中の 1を効率良く検出する研究が現在も続けられています 2)。

文献1) First discovery of 5-hmdC in embryonic stem cell DNA a) T. Pfaffeneder, B. Hackner, M. Truß, M. Münzel, M. Müller, C. A. Deiml, C. Hagemeier, T. Carell, Angew.

Chem. Int. Ed. 2011, 50, 7008. b) M. Münzel, D. Globisch, T. Carell, Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 6460.2) Studies of the effective method for the detection of 5-hmdC in a genome a) A. M. Krais, Y. J. Park, C. Plass, H. H. Schmeiser, Epigenetics 2011, 6, 560. 　b) J. Hu, Y. Chen, X. Xu, F.

Wu, X. Xing, Z. Xu, J. Xu, X. Weng, X. Zhou, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2014, 24, 294.

D3583 dC (= 2'-Deoxycytidine) 1g 5,100円 5g 15,400円D3610 5-mdC (= 2'-Deoxy-5-methylcytidine) 100mg 5,600円 500mg 16,200円 5g 97,400円

関連製品

O

HO N

N

NH2

O

OH

O

HO N

N

NH2

O

OH

O

HO N

N

NH2

O

OH

CH3 CH2OH

Methylation Oxidation

in vivo in vivodC 5-mdC 5-hmdC (1)

RNA ポリメラーゼ II による転写延長の選択的阻害剤 DRB

D4292 5,6-Dichlorobenzimidazole 1-β-D-Ribofuranoside (= DRB) (1) 100mg 8,300円 1g 49,800円

　5,6-ジクロロベンゾイミダゾール 1-β-D-リボフラノシド（DRB, 1）は RNAポリメラーゼ IIによる 転写延長の選択的阻害剤で，真核細胞の mRNA合成を阻害します 1)。この阻害作用は，腫瘍細胞のp53依存性アポトーシスを誘発します 2)。DRBはさらに，HIV由来の転写活性因子（Tat）により活性化された HIV転写伸長を阻害します 3)。

文献1) Selective inhibitation of transcription elongation L. A. Chodosh, A. Fire, M. Samuels, P. A. Sharp, J. Biol. Chem. 1989, 264, 2250.2) Inhibition of RNA polymerase II as a trigger for the p53 response M. Ljungman, F. Zhang, F. Chen, A. J. Rainbow, B. C. McKay, Oncogene 1999, 18, 583.3) Inhabitation of HIV transcription Y.-H. Ping, T. M. Rana, J. Biol. Chem. 2001, 276, 12951.

D4295 5,6-Dichlorobenzimidazole Hydrochloride 1g 10,500円 5g 36,500円

O

OH

NHO

OH

N

Cl

Cl

DRB (1)

関連製品

http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D4220/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D3583/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D3610/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D4292/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164http://www.TCIchemicals.com/eshop/ja/jp/commodity/D4295/?utm_source=yoneyama-yakuhin&utm_medium=referral&utm_campaign=tcimailPDF_164

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ケミルミネッセンスエンハンサー

M2325 4-(2-Methyl-4-thiazolyl)phenol (1) 100mg 5,500円 1g 33,000円D4178 4-(4,5-Diphenyl-1H-imidazol-2-yl)phenol (2) 100mg 6,900円

　化学発光は生命科学における分析，例えば，イムノアッセイ，核酸のハイブリダイゼーションアッセイ，ウエスタンブロッティングなどに高感度で迅速な検出方法として用いられてきました 1)。 Thorpeらにより 4-ヨードフェノールのようなフェノール化合物がペルオキシダーゼ―ルミノール―過酸化水素による化学発光を増感することが報告されて以来 2)，多くの改良法が報告され，enhanced chemiluminescence （ECL）と呼ばれるようになりました 3)。　4-(2-メチル-4-チアゾリル)フェノール（1）や 4-(4,5-ジフェニル-1H-イミダゾール-2-イル)フェノール（2）は , 初期のものよりも高い増感率を有する増感剤として報告されています 3,4) 。

文献1) Chemiluminescent and bioluminescent techniques L. J. Kricka, Clin. Chem. 1991, 37, 1472.2) Phenols as enhancers of the chemiluminescent horseradish peroxidase-luminol-hydrogen peroxide reaction:

Application in luminescence-monitored enzyme immunoassays G. H. G. Thorpe, L. J. Kricka, S. B. Moseley, T. P. Whitehead, Clin. Chem. 1985, 31, 1335.3) Enhanced chemiluminescence enzyme immunoassay L. J. Kricka, G. H. G. Thorpe, R. A. W. Stott, Pure Appl. Chem. 1987, 59, 651.4) Stable and general-purpose chemiluminescent detection system for horseradish peroxidase employing a

thiazole compound enhancer and some additives R. Iwata, H. Ito, T. Hayashi, Y. Sekine, N. Koyama, M. Yamaki, Anal. Biochem. 1995, 231, 170.5) Lophine derivatives and analogues as new phenolic enhancers for the luminol–hydrogen peroxide–

horseradish peroxidase chemiluminescence system N. Kuroda, R. Shimoda, M. Wada, K. Nakashima, Anal. Chim. Acta 2000, 403, 131.

A5301 Luminol 1g 1,800円 25g 13,600円I0840 4-Iodophenol 1g 3,500円 5g 5,500円B3910 4-Bromophenol 1g 3,500円 5g 5,500円S0887 Sodium Perborate Tetrahydrate 25g 1,900円 500g 3,900円

関連製品

S

N

CH3

HO

NH

N

OH1 2

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2015.1 No.164

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2015.1 No.164

ペルオキシダーゼ検出

S0887 Sodium Perborate Tetrahydrate (1) 25g 1,900円 500g 3,900円

　化学発光は酵素免疫測定法において高感度化に貢献してきました 1,2)。Thorpeらは，ペルオキシダーゼが標識酵素としてイムノアッセイに用いられる場合，過酸化水素は過ホウ素酸によって代替可能であることに言及しています 2)。化合物 1は過ホウ酸のナトリウム塩です。彼らの研究の中でも過酸化水素の代わりにこのナトリウム塩を用いています 3)。1は免疫測定法の最近の改良にも採用されています 4,5)。　一方，興味深いことに，1940年代の終わりに1は既にカタラーゼの基質として用いられています 6)。

文献1) Chemiluminescent enzyme immunoassay, a review A. Tsuji, M. Maeda, H. Arakawa, Anal. Sci. 1989, 5, 497.2) Enhanced chemiluminescence enzyme immunoassay L. J. Kricka, G. H. G. Thorpe, R. A. W. Stott, Pure Appl. Chem. 1987, 59, 651.3) Phenols as enhancers of the chemiluminescent horseradish peroxidase–luminol–hydrogen peroxide reaction:

Application in luminescence-monitored enzyme immunoassays G. H. G. Thorpe, L. J. Kricka, S. B. Moseley, T. P. Whitehead, Clin. Chem. 1985, 31, 1335.4) Inhibition of horseradish peroxidase (HRP) by a nonhydrophobic component of urine: A caution for

immunoassays K. L. Campbell, M. Lopresti, W. Lukas, Open Clin. Chem. J. 2014, 7, 1.5) Development of a highly sensitive chemiluminescence enzyme immunoassay using enhanced luminol as

substrate X. Tao, W. Wang, Z. Wang, X. Cao, J. Zhu, L. Niu, X. Wu, H. Jiang, J. Shen, Luminescence 2014, 29, 301.6) Perborate as substrate in a new assay of catalase R. N. Feinstein, J. Biol. Chem. 1949, 180, 1197.

NaBO3 4H2O.1

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2015.1 No.164 2015.1 No.164

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蛍光プローブ

F0918 FITC Dextran (Mw.=ca. 10,000) (1) 100mg 12,000円

　FITCデキストラン（フルオレセインイソチオシアネート標識デキストラン）は pH依存性のリソソームプローブで 1,2)，リソソームの可視化に応用されてきました 3-5)。FITCデキストランは哺乳類のみならず，酵母のエンドサイト―シスの過程の研究にも使用されています 6,7)。　リソソーム蓄積症（Lysosomal Storage Disorders, LSDs）はリソソーム酵素の欠損で，このオルガネラから出ることのできない，劣化した基質や代謝産物の進行的な蓄積を引き起こします 8)。LSDsは約 50の異なる病型が遺伝学的に同定されています 9)。最近では，FITCデキストランの応用はリソソームを標的とするバイオコンジュゲートの研究に広がっています 10)。　デキストラン化合物（1）は約 10,000の分子量を有する FITC標識デキストランです。

文献1) Fluorescence probe measurement of the intralysosomal pH in living cells and the perturbation of pH by

various agents S. Ohkuma, B. Poole, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1978, 75, 3327.2) Identification and characterization of a proton pump on lysosomes by fluorescein isothiocyanate-dextran

fluorescence S. Ohkuma, Y. Moriyama, T. Takano, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1982, 79, 2758.3) Microspectrofluorometry by digital image processing: Measurement of cytoplasmic pH L. Tanasugarn, P. McNeil, G. T. Reynolds, D. L. Taylor, J. Cell Biol. 1984, 98, 717.4) FITC-dextran as a probe for endosome function and localization in kindey W. I. Lencer, P. Weyer, A. S. Verkman, D. A. Ausiello, D. Brown, Am. J. Physiol. Cell Physiol. 1990, 258, C309.5) Membrane proximal lysosomes are the major vesicles responsible for calcium-dependent exocytosis in

nonsecretory cells J. K. Jaiswal, N. W. Andrews, S. M. Simon, J. Cell Biol. 2002, 159, 625.6) Endocytosis in Saccharomyces cerevisiae: Internalization of α-amylase and fluorescent dextran into cells M. Makarow, EMBO J. 1985, 4, 1861.7) Transport of a fluorescent macromolecule via endosomes to the vacuole in Saccharomyces cerevisiae M. Makarow, L. T. Nevalainen, J. Cell Biol. 1987, 104, 67.8) Lysosomal disorders J. E. Wraith, Semin. Neonatol. 2002, 7, 75.9) Advances in the treatment of lysosomal storage disease J. E. Wraith, Dev. Med. Child Neurol. 2001, 43, 639.10) Screening and optimization of ligand conjugates for lysosomal targeting I. Meerovich, A. Koshkaryev, R. Thekkedath, V. P. Torchilin, Bioconj. Chem. 2011, 22, 2271.

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2015.1 No.164

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2015.1 No.164

グリコーゲン合成酵素キナーゼ阻害剤

B4006 (2'Z,3'E)-6-Bromoindirubin-3'-oxime (= BIO) (1) 5mg 11,400円 25mg 39,800円

　(2'Z,3'E)-6-ブロモインジルビン -3'-オキシム（BIO, 1）は細胞透過性のインジルビン化合物で，グリコーゲン合成酵素キナーゼ -3（GSK-3）の阻害剤として機能します 1,2)。以下に示すように 1の阻害活性はその他のキナーゼに比べ GSK-3に高い選択性を有します 1)。　1による GSKの阻害はWntシグナル経路を活性化し，ヒトおよびマウスの胚性幹細胞（ES細胞）の多能性を維持します 3)。1は新生児の心筋細胞の分化を誘導すること，ヒトおよびマウスの ES細胞の自己複製能を維持することも報告されています 4)。

文献1) GSK-3-selective inhibitors derived from Tyrian purple indirubins L. Meijer, A.-L. Skaltsounis, P. Magiatis, P. Polychronopoulos, M. Knockaert, M. Leost, X. P. Ryan, C. A. Vonica,

A. Brivanlou, R. Dajani, C. Crovace, C. Tarricone, A. Musacchio, S. M. Roe, L. Pearl, P. Greengard, Chem. Biol. 2003, 10, 1255.

2) Structural basis for the synthesis of indirubins as potent and selective inhibitors of glycogen synthase kinase-3 and cyclin-dependent kinases

P. Polychronopoulos, P. Magiatis, A.-L. Skaltsounis, V. Myrianthopoulos, E. Mikros, A. Tarricone, A. Musacchio, S. M. Roe, L. Pearl, M. Leost, P. Greengard, L. Meijer, J. Med. Chem. 2004, 47, 935.

3) Maintenance of pluripotency in human and mouse embryonic stem cells through activation of Wnt signaling by a pharmacological GSK-3-specific inhibitor

N. Sato, L. Meijer, L. Skaltsounis, P. Greengard, A. H. Brivanlou, Nat. Med. 2004, 10, 55.4) The GSK-3 inhibitor BIO promotes proliferation in mammalian cardiomyocytes A.-S. Tseng, F. B. Engel, M. T. Keating, Chem. Biol. 2006, 13, 957.

NH

NH

O Br

N

OH

BIO (1)

Table 1. Selectivity of BIO to various kinases.1)

Protein Kinase IC50 (µm)*

GSK-3α/β 0.005

CDK1/cyclin B 0.32

CDK2/cyclin A 0.30

CDK4/cyclin D1 10

CDK5/p35 0.08

erk1 >10

erk2 >10

MAPKK 10

protein kinase C α 12

protein kinase C β1 >10

protein kinase C β2 >10

protein kinase C γ >10

protein kinase C δ >10

protein kinase C ε >10

protein kinase C η >10

protein kinase C ξ >10

cAMP-dependent PK >10

cGMP-dependent PK >10

casein kinase 2 >10

insulin receptor Tyr kinase >10

1) L. Meijer, et al., Chem. Biol. 2003, 1255.

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2015.1 No.164 2015.1 No.164

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ホスファチジルイノシトール 3- キナーゼ阻害剤

M2410 LY294002 (1) 25mg 29,500円

　セリン／スレオニンキナーゼの一種，PKB/Aktは代謝，分裂，生存，アポトーシスなどを含む多種の細胞の重要な機能を制御しています 1)。このキナーゼはホスファチジルイノシトール 3-キナーゼ（PI3-k）経路によって活性化されます 1)。　LY294002（1）は PI3-kの阻害剤です 2)。1は PI3-k/Akt経路をブロックし，多くのタイプの腫瘍細胞でアポトーシスを引き起こします 3)。また，胚性幹細胞の自己複製 4)や増殖 5)を抑制したり，人工多能性幹（iPS）細胞の誘導を高めます 6)。

文献1) PI3K-PKB/Akt pathway B. A. Hemmings, D. F. Restuccia, Cold Spring Harb. Perspect. Biol. 2012, 4, a011189.2) A specific inhibitor of phosphatidylinositol 3-kinase, 2-(4-morpholinyl)-8-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one (LY

294002) C. J. Vlahos, W. F. Matter, K. Y. Hui, R. F. Brown, J. Biol. Chem. 1994, 269, 5241.3) LY294002 and LY303511 sensitize tumor cells to drug-induced apoptosis via intracellular hydrogen peroxide

production independent of the phosphoinositide 3-kinase-Akt pathway T. W. Poh, S. Pervaiz, Cancer Res. 2005, 65, 6264.4) Regulation of embryonic stem cell self-renewal by phosphoinositide 3-kinase-dependent signaling N. R. D. Paling, H. Wheadon, H. K. Bone, M. J. Welham, J. Biol. Chem. 2004, 279, 48063.5) Phosphoinositide 3-kinase inhibitor LY294002 but not serum withdrawal suppresses proliferation of murine

embryonic stem cells M. S. Lianguzova, I. A. Chuykin, A. Nordheim, V. A. Pospelov, Cell Biol. Int. 2007, 31, 330.6) Rapamycin and other longevity-promoting compounds enhance the generation of mouse induced pluripotent

stem cells T. Chen, L. Shen, J. Yu, H. Wan, A. Guo, J. Chen, Y. Long, J. Zhao, G. Pei, Aging Cell 2011, 10, 908.

　　　　　　　文献 6) に関して

C2302 Curcumin (Synthetic) 5g 4,900円 25g 16,100円R0097 Rapamycin 25mg 19,400円R0071 Resveratrol 1g 3,600円 5g 10,800円 25g 32,400円T0121 Fisetin 100mg 4,500円 1g 23,100円 5g 86,300円

関連製品

O

O

N

O

1

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第1回in-PHARMA大阪2015年2月4日（水）～6日（金）　インテックス大阪

日本化学会第95春季年会付設展示会20152015年3月26日（木）～28日（土）　 日本大学理工学部船橋キャンパス 体育館

日本薬学会第135年会併催展示会2015年3月26日（木）～28日（土）　 神戸サンボーホール

日本農芸化学会2015年度大会附設展示会2015年3月27日（金）～29日（日）　岡山大学 津島キャンパス 清水記念体育館・第二体育館

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構造式，品名（和･英），分子式，CAS番号，キーワード，弊社製品コードからの検索が可能です。

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目次化学よもやま話「科学クラブを訪ねて ～茨城県立水戸第二高等学校 数理科学＆生物同好会～」

製品紹介ペロブスカイト太陽電池研究用試薬：ヨウ化鉛(II)精製品C(sp3)-H活性化に有用なパラジウム触媒ソフトな酸に分類される金属イオンの新しい抽出剤対称性の高い柱状のホスト化合物6種類目のゲノム由来ヌクレオシド 5-hmdCRNAポリメラーゼIIによる転写延長の選択的阻害剤 DRBケミルミネッセンスエンハンサーペルオキシダーゼ検出蛍光プローブグリコーゲン合成酵素キナーゼ阻害剤ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ阻害剤

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