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水溶液中で8-ニトログアノシンを認識し共有結合的に捕捉する分子プローブの開発

Research Project

Project/Area Number 13J04273
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Chemical pharmacy
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

渕 靖史  九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords捕捉分子 / 分子認識 / シグナル核酸分子 / 8-ニトログアノシン / 8-ニトロ-cGMP / 8-oxo-dGTP
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではシグナル伝達核酸である8-nitro-cGMPを、水中で効率的に捕捉する分子プローブを開発することを目的としている。プローブ分子は、核酸塩基認識・捕捉反応部位とリン酸結合部位を複合した構造を設計した。まずは塩基認識・捕捉反応部位を検討してきたが、平成25年度の成果として、グアニン塩基部分の認識構造にHoogsteen面でリンカーを介してチオール反応基を有するnitroG-Graspが、8-nitroGのニトロ基を求核置換する性質をもつことを報告した。リンカーの炭素数3のC3-nitroG-Graspが最も高い反応性を示し、速度論的解析によって、反応性がチオールのpKaとリンカーの自由度に支配されていることを見出した。この結果を基に平成26年度前期ではリンカー部分にベンゼン環を導入したnitroG-Grasp誘導体を設計・合成した。8-nitroGとの反応を調べたところ、含水溶媒中・pH7の条件下でも効率よく反応が進行し、C3-nitroG-Graspと比べ非常に高い反応性を示した。
リン酸結合部位について検討していく中で、認識部位としてcyclenの亜鉛錯体を複合した8-oxoGTP-Receptorが水中で8-oxoGTPに対して特異的認識することを前年度に報告した。平成26年度は塩基認識部位から金属錯体部位までの連結構造を変えたさらに2つの誘導体を合成し、8-oxodGTPに対して特異的な蛍光消光が得られることを確認した。
また8-nitro-cGMP捕捉分子の開発にも着手し、モデル分子として8-thioG-Graspを設計・合成した。ウレア型又はカルバメート型リンカー末端に脱離基Clを導入した誘導体で8-thioGに対する反応を比較したところ、アルカリ性条件下でウレア型の方が高い反応性を示した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Development of New 1,3-Diazaphenoxazine Derivatives (ThioG-Grasp) to CovalentlyCapture 8-Thioguanosine2015

    • Author(s)
      Fuchi. Y, Obayashi. H and Sasaki. S
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 1078-1087

    • DOI

      10.3390/molecules20011078

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Efficient Covalent Capture of 8-Nitroguanosine via a Multiple Hydrogen-Bonded Complex2014

    • Author(s)
      Fuchi. Y and Sasaki. S
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: 16 Issue: 6 Pages: 1760-1763

    • DOI

      10.1021/ol500452r

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 反応性向上を目指した新規nitroG-Grasp誘導体の合成と捕捉反応評価2015

    • Author(s)
      渕 靖史、佐々木 茂貴
    • Organizer
      日本薬学会第135年会
    • Place of Presentation
      神戸学院大学
    • Year and Date
      2015-03-25 – 2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体内シグナル伝達に関与する8位酸化グアノシン選択的捕捉モデル分子の開発2014

    • Author(s)
      渕 靖史、大林 秀都、佐々木 茂貴
    • Organizer
      第32回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場
    • Year and Date
      2014-11-26 – 2014-11-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素結合錯体形成を介した効率的な8-ニトログアノシンに対する共有結合捕捉反応分子の開発2014

    • Author(s)
      渕 靖史、佐々木 茂貴
    • Organizer
      第26回万有札幌シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学工学部オープンホール
    • Year and Date
      2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 水素結合錯体形成を介した効率的な8-ニトログアノシン捕捉反応分子の開発2014

    • Author(s)
      渕 靖史、佐々木 茂貴
    • Organizer
      日本ケミカルバイオロジー学会第9回年会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2014-06-11 – 2014-06-13
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 水素結合錯体形成を介した効率的な8-ニトログアノシンに対する共有結合捕捉反応分子の開発2014

    • Author(s)
      渕 靖史、佐々木 茂貴
    • Organizer
      第24回万有福岡シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学医学部百年講堂
    • Year and Date
      2014-06-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 8-ニトログアノシンに対して特異的な捕捉分子の開発と捕捉反応の解析2014

    • Author(s)
      渕 靖史、佐々木 茂貴
    • Organizer
      日本化学会第94春季年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimization of fluorescence property of 8-oxoG-clamp derivative for better selectivity for 8-oxo-2'-deoxyguanosine2013

    • Author(s)
      Yasufumi Fuchi, Yohei Koga, Shigeki Sasaki
    • Organizer
      第23回日仏医薬精密化学会議
    • Place of Presentation
      ANAクラウンプラザホテル長崎グラバーヒル
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 8-oxoG-clampを基本骨格とする水中での8-オキソグアノシン特異的検出に向けたアプローチ2013

    • Author(s)
      渕 靖史、李 志春、佐々木 茂貴
    • Organizer
      第7回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 8-ニトログアノシンに対する反応を利用した特異的捕捉分子の開発2013

    • Author(s)
      渕 靖史、佐々木 茂貴
    • Organizer
      第39回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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