特集1
細胞機構を可視化する
新機能蛍光プローブ
〜リン酸化，活性酸素，グルタミン酸，脂質，糖質，シグナル伝達のイメージング〜
企画／廣瀬謙造（名古屋大学大学院医学系研究科）

・＜概論＞蛍光プローブ開発の現状と将来
　　廣瀬謙造

1980年代に開発された細胞内カルシウムプローブであるfura-2は，瞬く間に普及し，細胞内におけるカルシウム濃度変化を時空間のコンテクストでその挙動が明らかにされてきた．これ以降，さまざまな方法論が用いられることによって可視化するプローブの開発が進み，実に多様な分子の可視化が行われるようになってきた．本特集では，最先端の研究成果が紹介されているが，本稿では現在までの可視化プローブ開発の大まかな状況を説明しながら，これらの研究の位置づけについて述べたい．

・細胞１分子イメージングと定量解析 〜シグナル伝達の可視化
　　徳永万喜洋，十川久美子

分子１個がイメージングできれば，それを用いて細胞内の分子動態と分子数を定量できる．また，高感度の特性を生かせば，生きた細胞を長時間照射損傷なく観察できる．免疫細胞におけるシグナル伝達開始を可視化したところ，従来の説とは異なり，約100分子程度のマイクロクラスター形成がシグナル開始であることが見つかった．

・細胞内生理活性分子を可視化する有機小分子蛍光プローブの開発　〜光誘起電子移動に基づく論理的精密設計
　　浦野泰照

４種類のデザイン法の確立にこれまでに成功した．これらの設計法は，フルオレセイン以外の蛍光団にも適用可能な汎用性の高い設計法であり，実際ローダミン，BODIPYなどの蛍光特性を精密に制御することにも成功している．以下われわれの設計法に基づく代表的な開発例である，特異性のきわめて高い活性酸素種検出蛍光プローブの開発について紹介する．

・脂質の細胞内動態を可視化計測するFRETプローブ
　　佐藤守俊

蛍光プローブの開発に基づく研究アプローチは，基礎生命科学研究のみならず，薬物候補物質の高速スクリーニングや薬理評価等においてもkey technologyとして期待されている．本稿では，生体脂質の細胞内動態を可視化計測するわれわれの新しい蛍光プローブとその応用研究について紹介する．

・細胞内シグナル網羅的解析・シグナローム 〜リン酸化シグナル迅速解析用の新規ツール
　　片山佳樹

細胞内シグナルは，複雑なネットワークを形成しており，ここのシグナル変化とともに，このネットワーク全体としての変化を解析することが今後重要であると考えられる．そのような解析を行うには，多くのキナーゼを同時にハイスループットにアッセイするといった手法が必要となる．本稿では，そのようなアプローチを志向したペプチドアレイ解析に関して概説する．

・シナプス伝達の可視化 〜蛍光性グルタミン酸可視化プローブの開発と応用
　　並木繁行，廣瀬謙造

われわれはグルタミン酸結合タンパク質と低分子量の蛍光色素からなるハイブリッド型の蛍光性グルタミン酸可視化プローブEOSの開発に成功し，個々のシナプスでのグルタミン酸放出量を定量的に評価できる技術を確立した．ここではEOS開発の過程の概略と実際にEOSを用いて行った中枢神経系でのシナプス伝達可視化解析について述べる．

・タンパク質有機化学によるバイオセンサーの開発 〜レクチンから作る糖質プローブ
　　古志洋一郎，浜地　格

近年では質量分析装置の発展により，比較的容易に糖質の同定を行うことが可能となった．しかし細胞内のように実際に糖質が働いている状態での解析やハイスループットな解析手法は未発達である．本稿では，糖結合性タンパク質（レクチン）を糖質検出のためのプローブとして利用することで，細胞内での糖質検出やマイクロアレイの構築を行った例について紹介する．