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バイオ分析・医薬品開発への応用を指向した新規チオフラビンT誘導体の創製

Research Project

Project/Area Number 16J11775
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Analytical chemistry
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

片岡 由佳  群馬大学, 大学院理工学府, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
KeywordsチオフラビンT / 誘導体 / 蛍光プローブ / 核酸 / グアニン四重鎖構造 / 蛍光イメージング / 遺伝子発現制御
Outline of Annual Research Achievements

チオフラビンT(ThT)は、標的に結合すると蛍光強度が顕著に増大するため、アミロイドタンパク質の蛍光イメージングなどに長年使用されてきた。しかし、その蛍光強度増大に起因する化学構造近傍のN3位に着目した誘導体化はこれまでほとんど行われてこなかった。本研究では、N3位置換ThT誘導体の新規創製に取り組んでおり、遺伝子発現の特異的制御を作用機序とする医薬品の開発や、任意のバイオ分子に対する蛍光プローブの設計・合成法の開発などに応用されることを最終目的とした。
本年度は、前年度得た設計指針をもとに標的指向性の拡張を指向したThT誘導体を新たに合成し、分光学的手法によりそれらの機能評価を行い、さらに、固定化細胞中において蛍光および結合特性を評価した。具体的には、長いデカエチレンオキシドリンカーを導入したThT-Pのリンカー末端のアミノ基にリガンド分子であるコルチゾール誘導体を導入したThT-PCを合成し、標的であるグルココルチコイドレセプター(GR)が発現する乳がん由来細胞であるMCF-7細胞などを固定化し、蛍光染色を行った。結果、当該コンセプトによってさまざまな標的の高感度・高選択的なインジケーターを創製できることを実証し、ThT誘導体が蛍光ラベル化合物として高いポテンシャルをもつことを初めて明らかにすることができた。また、この研究成果を査読付き論文(一報)として刊行した。今後、本分子設計コンセプトに基づいて、さまざまな疾患標的分子に対する分子プローブが開発されるとともに、術中迅速病理診断等それらの分子プローブの臨床応用が期待される。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] High-Contrast Facile Imaging with Target-Directing Fluorescent Molecular Rotors, the N3-Modified Thioflavin T Derivatives2018

    • Author(s)
      Kataoka Yuka、Fujita Hiroto、Afanaseva Arina、Nagao Chioko、Mizuguchi Kenji、Kasahara Yuuya、Obika Satoshi、Kuwahara Masayasu
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 58 Issue: 6 Pages: 493-498

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.8b01181

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Specific Light-Up System for Protein and Metabolite Targets Triggered by Initiation Complex Formation2017

    • Author(s)
      Fujita Hiroto、Kataoka Yuka、Nagano Remi、Nakajima Yasuyo、Yamada Masanobu、Sugimoto Naoki、Kuwahara Masayasu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 15191-15191

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15697-8

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel One-Tube-One-Step Real-Time Methodology for Rapid Transcriptomic Biomarker Detection: Signal Amplification by Ternary Initiation Complexes2016

    • Author(s)
      Hiroto Fujita, Yuka Kataoka, Seiji Tobita, Masayasu Kuwahara and Naoki Sugimoto
    • Journal Title

      Analytical Chemistry

      Volume: 88 Issue: 14 Pages: 7137-7144

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.6b01192

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] N3-Modified thioflavin T derivatives for specific target detections2019

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、Arina Afanaseva、長尾知生子、水口 賢司、笠原勇矢、小比賀聡、桒原正靖
    • Organizer
      第3回A3若手ミーティング
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Specific detection of target proteins using fluorescence molecular rotrs N3-modified thioflavin T derivatives2019

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、Arina Afanaseva、長尾知生子、水口 賢司、笠原勇矢、小比賀聡、桒原正靖
    • Organizer
      日本化学会第99春季年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Specific detection of the target molecules using Thioflavin T derivatives2018

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、桒原正靖
    • Organizer
      XXIII International Roundtable on Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fluorescent Molecular Rotors for Specific Biomolecular Detection2018

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、笠原勇矢、長尾知生子、小比賀聡、桒原正靖
    • Organizer
      The 45th International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Nucleic Acid Materials for Gene Mutation Diagnosis2018

    • Author(s)
      片岡由佳、萩原健太、尾崎広明、中島康代、山田正信
    • Organizer
      GUMI&AMDE2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] チオフラビンTのN3位における置換基導入の効果2018

    • Author(s)
      片岡由佳、桒原正靖
    • Organizer
      日本化学会第98春季年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Creation of N3-modified thioflavin T derivatives for expansions of binding specificities2017

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、桒原正靖
    • Organizer
      日本化学会第97回春季年会
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Further derivatization of N3-modified Thioflavin T for specificity modulation2017

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、桒原正靖
    • Organizer
      Gordon Research Seminar
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Further derivatization of N3-modified Thioflavin T for specificity modulation2017

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、桒原正靖
    • Organizer
      Gordon Research Conference
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of introduced functionalities on fluorescence and binding properties of Thioflavin T2017

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、桒原正靖
    • Organizer
      The Irago Conference 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Specificity modulation of Thioflavin T as a fluorescent probe for bioanalysis2017

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、飛田成史、桒原正靖
    • Organizer
      The 44th International Symposium on Nucleic Acids Cemistry
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis and application of N3-modified thioflavin T derivatives2016

    • Author(s)
      片岡由佳、藤田博仁、桒原正靖
    • Organizer
      The 43rd International Symposium on Nucleic Acids Chemistry
    • Place of Presentation
      熊本大学熊本大学工学部百周年記念館
    • Year and Date
      2016-09-29
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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