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Chemical biology researches for elucidation of cell metabolism

Research Project

Project/Area Number 20H02861
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 37010:Bio-related chemistry
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Ojida Akio  九州大学, 薬学研究院, 教授 (10343328)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Keywords細胞代謝 / ベータ酸化 / 蛍光イメージング / ミトコンドリア / ペルオキシソーム / コバレントリガンド / ケミカルプロテオミクス / コバレントドラッグ / 阻害剤スクリーニング / スクリーニング / がん
Outline of Research at the Start

本申請研究では、小分子プローブを用いた蛍光イメージングやケミカルプロテオミクスを用いた解析技術および代謝制御分子を新たに開発し、現状において未開拓の状態にある代謝のケミカルバイオロジー研究を発展させる。これらの手法を駆使する事で、生細胞の代謝活性化状態や、細胞集団内の代謝異種性について新たな知見を得ることを目指す。さらに、これらの基礎研究から得られた知見を集約し、がん代謝制御を目指した創薬研究を展開する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we carried out various chemical biology studies related to cellular metabolism. As the results, we obtained the good data relating to the beta-oxidation of fatty acids. First, we developed a fluorescent probe that can detect the beta-oxidation of fatty acids. This fluorescent probe successfully detected the activation state of beta-oxidation in mouse hepatocytes by fluorescence. In another research project, we screened the reactive compounds (covalent ligands) that inhibit the cellular beta-oxidation activity and found CFA-457 as a potent inhibitor. Further study revealed CFA-457 serves as a covalent ligand that strongly and irreversibly inhibits protein X in cells.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した蛍光プローブは細胞や肝細胞のベータ酸化を簡便に感度よく検出できる優れた機能を有する。今後に本プローブは、様々な生物研究に使われることで代謝に関わる様々な現象を明らかにすることに貢献することができる。一方で細胞代謝を指標したスクリーニングから見出した新規なコバレント阻害剤は、さらに活性を上げることで、プロテインXを高発現するがん幹細胞の増殖を阻害できる創薬へと発展することが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Fluorescence-Based Detection of Fatty Acid β-Oxidation in Cells and Tissues Using Quinone Methide-Releasing Probes2023

    • Author(s)
      Shohei Uchinomiya, Tomoki Nagaura, Mark Weber, Yuya Matsuo, Naoki Zenmyo, Yuya Yoshida, Akito Tsuruta, Satoru Koyanagi, Shigehiro Ohdo, Naoya Matsunaga, Akio Ojida
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Sciety

      Volume: 145 Issue: 14 Pages: 8248-8260

    • DOI

      10.1021/jacs.3c02043

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A multicolor and ratiometric fluorescent sensing platform for metal ions based on arene metal-ion contact2021

    • Author(s)
      Anna Kanegae, Yusuke Takata, Ippei Takashima, Shohei Uchinomiya, Ryosuke Kawagoe, Kazuteru Usui, Akira Yamashita, Jirarut Wongkongkatep, Manabu Sugimoto, Akio Ojida
    • Journal Title

      Communications Chemistry

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 104-104

    • DOI

      10.1038/s42004-021-00541-y

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] キノンメチド放出プローブによるペルオキシソームβ酸化の蛍光イメージング2023

    • Author(s)
      松尾祐冶, 永浦智樹, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本化学会 第103春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] FBDD戦略に基づくβ酸化を制御するCFA型コバレント阻害剤の探索2023

    • Author(s)
      YIN RUIKANG, 井上和哉, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本化学会 第103春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescence imaging of fatty acid beta oxidation pathways in cells and tussues with chemical probes2023

    • Author(s)
      234.Shohei UCHINOMIYA, Tomoki NAGAURA, Yuya MATSUO, Akito TSURUTA, Naoya MATSUNAGA, Shigehiro OHDO, Akio OJIDA
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ケミカルプローブによるペルオキシソーム内脂肪酸分解経路の検出2022

    • Author(s)
      松尾祐冶, 永浦智樹, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体直交的脱シリル化反応を用いたケミカルプローブの開発2022

    • Author(s)
      佐藤大輔, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 光反応基によるHisタグ導入膜タンパク質の選択的ラベル化2022

    • Author(s)
      今村拓哉, 末次春花, 善明直輝, 田畑香織, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Activity-Based Probeによる生体組織での脂肪酸分解経路の蛍光イメージング2022

    • Author(s)
      内之宮祥平, 永浦智樹, 松永直哉, 鶴田朗人, 井上和哉, 大戸茂弘, 王子田彰夫
    • Organizer
      日本化学会第102春季年会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛍光プローブを用いた脂肪酸β酸化阻害剤の探索, 生体機能関連化学部会2021

    • Author(s)
      井上和哉, Yin Ruikang, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      生体機能関連化学部会 若手の会 第32回サマースクール
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛍光プローブを用いた脂肪酸β酸化阻害剤の探索2021

    • Author(s)
      191.井上和哉, Yin Ruikang, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      第15回バイオ関連化学シンポジウム
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 光反応を用いた迅速な細胞表層受容体の選択的ラベリング2021

    • Author(s)
      193.今村拓哉, 末次春花, 善明直輝, 田畑香織, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      第38回日本薬学会九州山口支部大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体組織での脂肪酸β酸化検出を目指したキノンメチド放出型プローブの構造検討2020

    • Author(s)
      永浦智樹, 井上和哉, Weber Mark, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      第14回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] アルギナーゼ検出蛍光プローブの開発と阻害剤探索への展開2020

    • Author(s)
      鴨田光一郎, 内之宮祥平,王子田彰夫
    • Organizer
      第14回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 蛍光プローブを用いたβ酸化の生細胞イメージング2020

    • Author(s)
      井上和哉, 坂本茉莉, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • Organizer
      第14回バイオ関連化学シンポジウム
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学薬学研究院 創薬ケミカルバイオロジー分野ホームページ

    • URL

      https://bunseki.phar.kyushu-u.ac.jp

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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 王子田研究室 ホームページ

    • URL

      https://bunseki.phar.kyushu-u.ac.jp

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 九州大学薬学研究院創薬ケミカルバイオロジー分野ホームページ

    • URL

      https://bunseki.phar.kyushu-u.ac.jp

    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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