Electrochemically-driven CYP reactions with nanostructured electrode surfaces

• Project/Area Number: 20790048
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Physical pharmacy
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: MIE Yasuhiro National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, ゲノムファクトリー研究部門, 研究員 (00415746)
• Project Period (FY): 2008 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2009: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2008: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 分析化学 / ヒトシトクロムP450(CYP) / 薬物代謝 / ナノ構造界面 / スパッタリング法 / 微粒子集積界面 / 電気化学酵素反応 / 電解合成 / 有用物質生産 / CYPミクロソーム / 直接電子移動 / 疎水性薄膜 / 微細構造界面 / 脂質膜

Research Abstract

ヒト薬物代謝酵素(CYP)の薬剤代謝能力を低コストで迅速に測定可能な新しい手法を開発するために、電気的にその能力を調べる技術開発を行った。様々な表面状態を有する電極の作製と試験を行った結果、酵素サイズのナノ凹凸を有する界面を用いると、電圧を印加して電流を計るだけの非常にシンプルな方法でCYPの薬剤代謝活性を計測できる可能性があることを発見した。本成果は安全で有効な薬物療法の実現に役立つ基盤技術になると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] Gold sputtered electrode surfaces enhance direct electron transfer reactions of human cytochrome P450s (2010)
  • Author(s): 三重安弘、池上真志樹、小松康雄
  • Journal Title: Electrochem. Commun. 12巻 Pages: 680-683
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Gold sputtered electrode surfaces enhance direct electron transfer reactions of human cytochrome P450s (2010)
  • Author(s): 三重安弘
  • Journal Title: Electrochemistry Communications (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemically driven drug metabolism reaction by membrane containing human cytochrome P450 (2009)
  • Author(s): 三重安弘、鈴木正昭、小松康雄
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. 131巻 Pages: 6646-6647
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemically driven drug metabolism reaction by membrane containing human cytochrome P450 (2009)
  • Author(s): 三重安弘
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society VOL.131 Pages: 6646-6647
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Electrochemically driven drug metabolism reaction by membrane containing human cytochrome P450
  • Author(s): 三重安弘
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society (in press.)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ナノ構造電極を利用したヒトCYPミクロソームの簡便・迅速アッセイの検討 (2010)
  • Author(s): 三重安弘
  • Organizer: 日本薬学会第130年会
  • Place of Presentation: 岡山
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] ナノ構造電極を利用したヒトCYPミクロソームの簡便・迅速アッセイの検討 (2010)
  • Author(s): 三重安弘
  • Organizer: 日本薬学会第130年会
  • Place of Presentation: 桃太郎アリーナ(岡山)
  • Year and Date: 2010-03-29
• [Presentation] ナノ構造を有する電極を電子供給基質としたシトクロムP450反応の駆動と計測 (2009)
  • Author(s): 三重安弘
  • Organizer: 第47回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: 徳島
  • Year and Date: 2009-10-30
• [Presentation] ナノ構造を有する電極を電子供給基質としたシトクロムP450反応の駆動と計測 (2009)
  • Author(s): 三重安弘
  • Organizer: 第47回日本生物物理学会年会
  • Place of Presentation: アスティ徳島(徳島)
  • Year and Date: 2009-10-30
• [Presentation] Electrochemically-driven Drug Metabolism by Human Cytochrome P450 Immobilized on Hydrophobic Electrode Surface (2009)
  • Author(s): 三重安弘
  • Organizer: 16th International Conference on Cytochrome P450
  • Place of Presentation: 名護
  • Year and Date: 2009-06-23
• [Presentation] Electrochemically-driven Drug Metabolism by Human Cytochrome P450 Immobilized on Hydrophobic Electrode Surface (2009)
  • Author(s): 三重安弘
  • Organizer: 16^<th> International Conference on Cytochrome P450
  • Place of Presentation: 万国津梁館(沖縄)
  • Year and Date: 2009-06-23
• [Presentation] ヒトシトクロムP450ミクロソームの簡便・安価・迅速アッセイ法の開発 (2009)
  • Author(s): 三重安弘
  • Organizer: 日本薬学会第129年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2009-03-27
• [Presentation] 疎水性電極界面を用いた膜結合型シトクロムP450の電気化学分析 (2008)
  • Author(s): 三重安弘
  • Organizer: 日本生物物理学会第46回年会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-12-03
• [Remarks]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-bimo/research.html
• [Remarks]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/rigb/gf-bmo/research.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 酸化還元タンパク質固定化ナノ構造電極 (2009)
  • Inventor(s): 三重安弘、池上真志樹、小松康雄
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2009-221129
  • Filing Date: 2009-09-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 酸化還元タンパク質固定化ナノ構造電極 (2009)
  • Inventor(s): 三重安弘
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2009-221129
  • Filing Date: 2009-09-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 酸化還元タンパク質固定化ナノ構造電極 (2009)
  • Inventor(s): 三重 安弘, 池上真志樹, 小松 康雄
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2009-221129
  • Filing Date: 2009-09-25
• [Patent(Industrial Property Rights)] 酸化還元タンパク質含有脂質膜が固定化された電極 (2008)
  • Inventor(s): 三重安弘、小松康雄
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2008-253720
  • Filing Date: 2008-09-30
• [Patent(Industrial Property Rights)] 酸化還元タンパク質含有脂質膜が固定化された電極 (2008)
  • Inventor(s): 三重安弘
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所
  • Industrial Property Number: 2008-253720
  • Filing Date: 2008-09-30