マイクロプレートリーダーを使用した FRET の測定

● FRET とは
FRET(Förster Resonance Energy Transfer、または Fluorescence ResonanceEnergy Transferの略)は蛍光を発する分子間または発色団間で、発光を伴わずにエネルギー移動が直接起きる現象です。一方の原子団(供与体)で吸収された光のエネルギーが、電子の共鳴によって他方の原子団(受容体)に移動します。そのため、供与体の蛍光とは異なる波長の受容体からの蛍光発光や、供与体からの蛍光の消光が起きます。
FRET の効率は、両原子団間の距離の -6 乗の関数で表され、距離が大きくなると急速に低下します。そのため、一般に供与体と受容体の距離は 1～10 nm 程度である必要があります。

● FRET の応用
前述のような FRET の性質から、FRET の有無が、分子や発色団等の原子団間距離の指標となります。例えば、添加剤と標的であるタンパク質や DNA を混合した際に、FRET が起きたならば、添加剤と標的分子の結合形成が示唆されます。
実際、タンパク質の FRET を利用した研究は多く行われており、FRET を利用したウシ血清アルブミン(BSA)と芳香族化合物との親和性などが調査されています。^1-4)
FRET を利用した化合物と標的との親和性評価には、しばしば IC₅₀(半数阻害濃度)が用いられます。^5-7) IC₅₀ は化合物が標的の半数を阻害できる濃度を表し、この値が小さいほど低濃度でも生理活性があることになります。

ここでは、分光蛍光光度計およびマイクロプレートリーダーを用いて、文献¹⁾ を参考に BSA とメチレンブルー(MB)による FRET を観測し、IC₅₀ を比較しました。

¹⁾ Y.-J. Hu, Y. Liu, R.-M. Zhao, J.-X. Dong, S.-S. Qu: J. Photochem. Photobiol., A, 179, 324 (2006).
²⁾ D. Pan, B. Jana, J. Ganguly: J. Appl. Polym. Sci., 139, 52236 (2022).
³⁾ S. Bhuin, S. Halder, S. K. Saha, M. Chakravarty: RSC Adv.,11, 1679 (2021).
⁴⁾ J. Jayabharathi, V. Thanikachalam, K. Jayamoorthy: J. Photochem. Photobiol., B,, 115, 85 (2012).
⁵⁾ D. Patnaik, J. Xian, M.-A. Glicksman, G.-D. Cuny, R.-L. Stein, J.-M.-G. Higgins: J. Biomol. Screening,, 13, 1025 (2008).
⁶⁾ I. Boichenko, S. Deiss, K. Bär, M.-D. Hartmann, B.-H. Alvarez: J. Med. Chem, 59, 770 (2016).
⁷⁾ S. Lee, D.-A. Abed, L.-J. Beamer, L. Hu:SLASDiscovery, 26, 100 (2021).