Development of lipid nanoparticle luminescent device aiming for construction of ultra-sensitive enzyme assay system

• Project/Area Number: 18K06612
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
• Research Institution: Kyoto Pharmaceutical University
• Principal Investigator: Takegami Shigehiko 京都薬科大学, 薬学部, 教授 (70298686)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: 脂質ナノ粒子 / γ-グルタミルトランスフェラーゼ / グルタチオン / イクオリン / 生物発光 / 発光デバイス / 酵素アッセイ

Outline of Final Research Achievements

To construct the enzyme assay system, the lipid nanoparticle luminescent device (LNPLD) modified glutathione (GSH) as a substrate (GSH-LNPLD) has been developed for the determination of γ-glutamyltransferase (γ-GT). In the γ-GT concentration range of 0.1-0.4 U, the GSH-LNPLD system had a linearity between the γ-GT concentration and luminescent intensity. This study showed that the GSH-LNPLD system has a possibility applicable for the γ-GT assay, although the sensitivity of the GSH-LNPLD system is low to use in clinical site.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脂質ナノ粒子発光システム（LNPLD）のユニークな物質検出メカニズムに基づく、これまでにない酵素アッセイシステムを提案できたという点が、本研究成果の学術的意義である。また、LNPLDは分析可能な酵素の適用範囲が広いことに加えて、将来的には酵素をターゲットとする酵素阻害剤のスクリーニングに利用することにより、新薬の開発にもつなげることができるという点が本研究成果の社会的意義である。

Research Products

• [Journal Article] Application of Molecularly Imprinted Polymer-modified Potentiometric Sensor for Quantitative Determination of Histamine in Serum (2020)
  • Author(s): KONISHI Atsuko、TAKEGAMI Shigehiko、IDOSAKI Yoko、KITADE Tatsuya
  • Journal Title: Analytical Sciences Volume: 36 Issue: 12 Pages: 1561-1563
  • DOI: 10.2116/analsci.20N018
  • NAID: 130007952883
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • Year and Date: 2020-12-10
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Construction and Studies of Histamine Potentiometric Sensors Based on Molecularly Imprinted Polymer (2020)
  • Author(s): Konishi Atsuko、Takegami Shigehiko、Kitade Tatsuya
  • Journal Title: Current Analytical Chemistry Volume: 16 Issue: 6 Pages: 788-794
  • DOI: 10.2174/1573411015666190613165529
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of trace analysis for alkyl methanesulfonates in the delgocitinib drug substance using GC-FID and liquid?liquid extraction with ionic liquid (2020)
  • Author(s): Nomura Shinkichi、Ito Yoshiharu、Takegami Shigehiko、Kitade Tatsuya
  • Journal Title: Open Chemistry Volume: 18 Issue: 1 Pages: 1020-1029
  • DOI: 10.1515/chem-2020-0093
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 多粒子結合型リポソームを用いた電気化学発光の信号増幅に関する基礎的検討 (2020)
  • Author(s): 鎌田奈緒, 小西敦子, 北出達也, 武上茂彦
  • Organizer: 第80回 分析化学討論会
• [Presentation] 19F-NMRを用いたグルタチオン型19F-MRIプローブの脂質膜透過性の検討 (2020)
  • Author(s): 吉川美穂, 小西敦子, 北出達也, 武上茂彦
  • Organizer: 第80回 分析化学討論会
• [Presentation] 電気化学発光イムノアッセイへのイオン液体サブミクロン粒子の適用に関する基礎的検討 (2020)
  • Author(s): 北條佳菜, 小西敦子, 北出達也, 武上茂彦
  • Organizer: 第80回 分析化学討論会
• [Presentation] 分子インプリントポリマーを感応素子としたヒスタミン電位検出型センサーを用いた血清中ヒスタミンの定量分析 (2020)
  • Author(s): 小西敦子, 武上茂彦, 北出達也
  • Organizer: 第80回 分析化学討論会
• [Presentation] イオン液体含有ヒスタミンインプリントゲルにおけるヒスタミン吸着量とゲル体積抵抗率の相関 (2020)
  • Author(s): 小坂彩, 髙石真子, 芝野華奈, 小西敦子, 武上茂彦, 北出達也
  • Organizer: 第80回 分析化学討論会
• [Presentation] 分子インプリントポリマーを感応素子とするグルタチオンセンサーの生理的pHにおける応答性能の向上 (2020)
  • Author(s): 田中亜季, 小西敦子, 武上茂彦
  • Organizer: 第70回 日本薬学会関西支部大会
• [Presentation] グルタチオン修飾ポリジアセチレンリポソーム型イクオリン生物発光デバイスを用いたγ-グルタミルトランスフェラーゼ検出のための基礎的検討 (2020)
  • Author(s): 児玉 愛、武上 茂彦、小西 敦子、北出 達也
  • Organizer: 日本薬学会第140年会
• [Presentation] ポリジアセチレンリポソーム型イクオリン生物発光デバイスのドパミンの定量性に及ぼすオクタデシルボロン酸含量の影響 (2019)
  • Author(s): 中村 祐輔、武上 茂彦、小西 敦子、北出 達也
  • Organizer: 第69回日本薬学会関西支部総会・大会
• [Remarks] 京都薬科大学 分析薬科学系 薬品分析学分野
  • URL: https://www.kyoto-phu.ac.jp/education_research/laboratory/detail.html?pdid=304
• [Remarks] 京都薬科大学 分析薬科学系 薬品分析学分野 研究内容（オリジナルページ）
  • URL: https://labo.kyoto-phu.ac.jp/bunseki/research4.html
• [Remarks] 京都薬科大学 分析薬科学系 薬品分析学分野
  • URL: https://www.kyoto-phu.ac.jp/education_research/laboratory/?c=laboratory_view&pk=5
• [Remarks] 京都薬科大学 分析薬科学系 薬品分析学分野 研究内容 （オリジナルページ）
  • URL: http://labo.kyoto-phu.ac.jp/bunseki/research4.html
• [Remarks] 京都薬科大学 分析薬科学系 薬品分析学分野 研究内容/研究活動
  • URL: http://labo.kyoto-phu.ac.jp/bunseki/research4.html