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Development of bioluminescent probes for multi detection of biological components

Research Project

Project/Area Number 19K16341
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research InstitutionKobe Pharmaceutical University

Principal Investigator

Takagi Akira  神戸薬科大学, 薬学部, 助教 (00758980)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsルシフェリン / 生物発光 / 遷移金属触媒 / 近赤外光 / ルシフェリンアナログ / トランスヒドロシリル化 / 近赤外 / ベンゾチアゾール / カップリング反応 / 近赤外発光 / ヒドロメタル化 / 計算化学
Outline of Research at the Start

本研究は、生体の多成分を同時または個別に認識することのできる新規生物発光プローブの創製研究である。プローブはそれぞれ適切に保護された保護基を持ち、目的の成分が選択的に応答し、脱保護される。脱保護された水酸基は共役系の電子状態をそれぞれ変化させることで、それぞれ個有の発光を示す。さらに、本プローブは共役系の伸長から近赤外光を放出することも期待できるため、生物発光を活用する種々のモデル系への波及効果も期待できる。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is development of near infrared bioluminescent substrate for the luciferase reaction. We achieved Sonogashira coupling of 2-iodobenzothiazole derivative with propargyl alcohol. We also found that trans selective hydrosilylation of propargyl alcohol underwent efficiently even the substrate has benzothiazole moiety.
We tried to transform from allyl alcohol to vinyl thiazoline via formation of acrylonitrile by using cinnamyl alcohol as a model compound.
We

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果はホタル発光基質の創製を目指し、ベンゾチアゾール環を含んだ基質の化学変換を行った。ベンゾチアゾール環は様々な反応に影響を与えると考えられたが、種々の検討を行い、遷移金属を用いたカップリング反応や置換基の導入反応について良好な収率で目的の分子を得ることに成功した。今後多様な置換基導入を達成することで複数の生体成分を同時に検出することが可能な生物発光基質の創製が可能となると期待される。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Total Synthesis of Antiausterity Agent (±)-Uvaridacol L by Regioselective Axial Diacylation of a myo-Inositol Orthoester2021

    • Author(s)
      Takagi Akira、Usuguchi Kazuki、Takashima Ippei、Okuda Kensuke
    • Journal Title

      Organic Letters

      Volume: - Issue: 11 Pages: 4083-4087

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.1c00079

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A fluorogenic probe using a catalytic reaction for the detection of trace intracellular zinc2020

    • Author(s)
      Takashima Ippei、Inoue Yohei、Matsumoto Nobuyuki、Takagi Akira、Okuda Kensuke
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 56 Issue: 87 Pages: 13327-13330

    • DOI

      10.1039/d0cc05315e

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] One-Pot Generation of Functionalized Benzynes from Commercially Available 2-Hydroxyphenylboronic Acids2020

    • Author(s)
      Ikawa, Takashi;* JingKai, Sun; Takagi, Akira; Akai, Shuji*
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 85 Issue: 5 Pages: 3383-3392

    • DOI

      10.1021/acs.joc.9b03169

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correlation of indoleamine-2,3-dioxigenase 1 inhibitory activity of 4,6-disubstituted indazole derivatives and their heme binding affinity2019

    • Author(s)
      Tsujino Hirofumi、Uno Tadayuki、Yamashita Taku、Katsuda Masafumi、Takada Kazuki、Saiki Takeshi、Maeda Shotaro、Takagi Akira、Masuda Shigeaki、Kawano Yasuhiko、Meguro Kanji、Akai Shuji
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 29 Issue: 19 Pages: 126607-126607

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.08.011

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] がんの栄養飢餓耐性解除に着目したグルコース誘導体の構造活性相関研究2021

    • Author(s)
      高木 晃、田坂 今日子、津田 智英美、高嶋 一平、奥田 健介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 位置選択的ジベンゾイル化による (±)-uvaridacol Lの効率的合成2021

    • Author(s)
      臼口和希、高木 晃、高嶋一平、奥田健介
    • Organizer
      日本薬学会第141回年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] (±)-uvaridacol L の合成研究2020

    • Author(s)
      臼口和希、高木 晃、奥田健介
    • Organizer
      第70回日本薬学会関西支部総会・大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] がん微小環境を標的とした 生物活性化合物の創製研究2020

    • Author(s)
      高木 晃
    • Organizer
      第6回関西薬学シンポジウム:化学系の若い力
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ストレス適応応答阻害を指向した低栄養選択的細胞毒性化合物の探索2020

    • Author(s)
      高木 晃, 奥田健介
    • Organizer
      第22回癌治療増感シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Uvaria dac.由来天然物の構造活性相関研究2020

    • Author(s)
      臼口和希, 高木 晃, 奥田健介
    • Organizer
      日本薬学会第140年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 縮合複素環化合物合成を指向する2-シリルピリダインとアジドとの(3+2)付加環化反応2019

    • Author(s)
      井川貴詞, 川端将暉, 高木 晃, 赤井周司
    • Organizer
      第45回反応と合成の進歩シンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Regioselective Synthesis of Fused Heterocycles Using 2-Silyl-3,4-pyridyne2019

    • Author(s)
      Takashi Ikawa, Masaki Kawabata, Akira Takagi, Shuji Akai
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of Drugs for Modulating Endoplasmic Reticulum Stress Response2019

    • Author(s)
      AKira Takagi, Kentaro, Oh-hashi, and Kensuke Okuda
    • Organizer
      27th International Society of Heterocyclic Chemistry Congress
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 小胞体ストレス応答を制御する化合物群の創製研究2019

    • Author(s)
      高木 晃, 大橋 憲太郎, 平田 洋子, 奥田 健介
    • Organizer
      第25回癌治療増感研究会 in 飛騨高山
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 小胞体ストレス応答を標的とする創薬化学研究2019

    • Author(s)
      臼口和希, 高木 晃, 奥田健介
    • Organizer
      第69回日本薬学会関西支部総会・大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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