過酸化水素検出プローブ

過酸化水素 (H₂O₂) は活性酸素の一種であり、酸素分子が二電子還元を受けることで生成されます。生体では主にスーパーオキシド (O₂^-・) がスーパーオキシドジスムターゼ (SOD) によって不均化されることで生じます。過酸化水素が生体内の鉄などと反応するとヒドロキシラジカル (^・OH) が発生し、DNAやタンパク質、脂質などにダメージを与えます。そのため生体はH₂O₂を除去する必要があり、この役割は主にカタラーゼが担っています。カタラーゼは過酸化水素を水と酸素に不均化します。

過酸化水素はスーパーオキシドなどの他の活性酸素と比較して安定な分子であり、カタラーゼやペルオキシダーゼ、アルコール脱水素酵素などの酵素を利用した測定方法があります¹⁾。その中でも蛍光プローブを用いた方法は細胞中に存在する微量の過酸化水素を経時的に測定できるため、ライフサイエンス分野で広く用いられています。過酸化水素の蛍光プローブとしてはジクロロジヒドロフルオレセイン (DCFH) やそのジアセチル誘導体であるDCFH-DAが一般的です。DCFHはペルオキシダーゼやヘムの存在下で、H₂O₂によって酸化され、蛍光物質であるジクロロフルオレセイン (DCF) に変換されます¹⁾。しかしながら、これらのプローブはH₂O₂の特異性に課題があり、さらにペルオキシダーゼや一酸化窒素、ペルオキシナイトライトの存在下ではヒドロペルオキシドによっても誘導されることが報告されています²⁾。そのため、より過酸化水素に特異的な蛍光プローブの開発が求められていました。

BES-H₂O₂-AcおよびBES-H₂O₂は、生細胞内の過酸化水素 (H₂O₂) を検出するための蛍光プローブです²⁾。従来の蛍光プローブであるジクロロジヒドロフルオレセイン (DCFH) と比較して、過酸化水素に対する特異性が高く、バックグラウンドを低減することができます。蛍光顕微鏡による生細胞のイメージングやフローサイトメトリーによる細胞分析に使用することができます。

特長

• 生細胞の過酸化水素を検出
• 従来の蛍光プローブ (DCFH) よりも過酸化水素に対する特異性が高い
• 水に溶解して使用可能
• Ex/Em=485±20 nm/515±20 nm

原理

データ

BES-H₂O₂-AcによるJurkat T細胞の過酸化水素検出

Jurkat T細胞を50 μM BES-H₂O₂-Acを含む培地で37℃、1時間培養して細胞内に試薬を取り込ませた。その後、過酸化水素を産生させるため、5 mM 酪酸を添加し、さらに1時間培養した。

	H2O2産生なし	H2O2産生あり
蛍光像
位相差像

<データ提供> 兵庫医療大学 薬学部 前田先生

1. 須磨春樹編: 「活性酸素実験プロトコール」 (秀潤社) (1994).
2. Maeda, H. et al.: Angew. Chem. Int. Ed., 43, 239(2004).
   Fluorescent probes for hydrogen peroxide based on a non-oxidative mechanism