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Development of novel methods for the analysis of physiological functions of modified nucleic acids and amino acids based on covalent bond formation

Research Project

Project/Area Number 21K06464
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47010:Pharmaceutical chemistry and drug development sciences-related
Research InstitutionOsaka Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

Hirano Tomoya  大阪医科薬科大学, 薬学部, 教授 (20396980)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsエピジェネティクス / エピトランスクリプトーム / 蛍光 / 生体内有機化学反応
Outline of Research at the Start

核酸塩基、タンパク質への化学的な修飾は、遺伝子の配列に依存しない生理機能の分子的な基盤であり、これらを解析する手法は、生物学の研究だけでなく、創薬、医療において有用となる。その一方で、化学的な安定性の低さなどから従来の手法では解析が困難となるケースもある。そこで、本研究ではこうした問題を解決するために、修飾核酸塩基、修飾アミノ酸と選択的に結合を形成する有機化学反応を見出し、反応前後で蛍光特性が変化する蛍光センサーを開発する。開発したセンサーを、特定の塩基配列を認識するヌクレオチド鎖などに導入することにより、生体内でリアルタイムな解析を可能とする手法を開発する。

Outline of Final Research Achievements

In living organisms, amino acids and nucleobases could be chemically modified such as methylation, and those chemical modifications could not only regulate physiological functions, but also be incriminated as the cause of several diseases. So those selective and sensitive detection methods are extremely useful. In this research, novel methods for methylation of adenine nucleotide and monomethylation of lysine residue, respectively, based on chemical reactions have been developed.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生体内のアミノ酸、核酸塩基に対する化学修飾を選択的に検出する手法は基礎研究の発展を通じた学術的な意義だけでなく、新たな治療法の構築などによる社会的な意義も極めて大きいです。本研究では有機化学反応を利用するという独自の戦略に基づき、安価かつ簡便な検出法の開発に成功しました。開発した方法は医療、創薬などで有用となる重要な研究成果です。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (20 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Secoergostane- and ergostane-type steroids from Pleurotus cornucopiae var. citrinopileatus2023

    • Author(s)
      Kikuchi Takashi、Anami Daichi、Morikawa Shota、Nakagawa Yuki、Yamada Takeshi、Li Wei、Hirano Tomoya
    • Journal Title

      Phytochemistry

      Volume: 206 Pages: 113552-113552

    • DOI

      10.1016/j.phytochem.2022.113552

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 蛍光性天然物を基にした新規蛍光物質の創製2022

    • Author(s)
      平野智也、横尾英知、影近弘之
    • Journal Title

      有機合成化学協会誌

      Volume: 80 Pages: 922-929

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation and Structure Elucidation of New Cytotoxic Macrolides Halosmysins B and C from the Fungus Halosphaeriaceae sp. Associated with a Marine Alga2022

    • Author(s)
      Yamada Takeshi、Yoshida Kanoko、Kikuchi Takashi、Hirano Tomoya
    • Journal Title

      Marine Drugs

      Volume: 20 Issue: 4 Pages: 226-226

    • DOI

      10.3390/md20040226

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ASKA technology-based pull-down method reveals a suppressive effect of ASK1 on the inflammatory NOD-RIPK2 pathway in brown adipocytes?2021

    • Author(s)
      Takayanagi Saki、Watanabe Kengo、Maruyama Takeshi、Ogawa Motoyuki、Morishita Kazuhiro、Soga Mayumi、Hatta Tomohisa、Natsume Tohru、Hirano Tomoya、Kagechika Hiroyuki、Hattori Kazuki、Naguro Isao、Ichijo Hidenori
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 22009-22009

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01123-7

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  • [Journal Article] 6-Arylcoumarin as a Scaffold of Photofunctional Molecules with OFF-ON-OFF Type Regulation2020

    • Author(s)
      Kato Daiki、Shiraishi Takuya、Kagechika Hiroyuki、Hirano Tomoya
    • Journal Title

      The Journal of Organic Chemistry

      Volume: 86 Issue: 3 Pages: 2264-2270

    • DOI

      10.1021/acs.joc.0c02419

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      安田大輔、大間知佳斗、阪本健太郎、髙野乃真子、影近弘之、平野智也
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      安田大輔, 片岸大紀, 大江知之, 平野智也
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] N1-メチルアデノシンを検出する蛍光センサーの構造最適化に関する研究2023

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      岡優希, 北川星来, 竹信慶乃, 高絢一果, 安田大輔, 上川拓也, 影近弘之, 大江知之, 平野智也
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      日本薬学会第143年会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] タモギタケ子実体の開裂型ステロイドに関する成分研究2023

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      湊沙璃、菊地崇、大月興春、山田剛司、平野智也、李巍
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      日本薬学会第143年会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 過酸化水素存在下で生理活性物質を放出するケージド化合物の創成2022

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      安田大輔、磯野真理子、加藤大輝、影近弘之、平野智也
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  • [Presentation] N1-メチルアデノシンを検出する蛍光センサーの開発2022

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      北川星来、岡優希 、安田大輔、上川 拓也、影近弘之、平野智也
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      北川星来、岡優希 、安田大輔、上川 拓也、影近弘之、平野智也
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      第44回日本光医学・光生物学会
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  • [Presentation] クマリン骨格を有するpH応答型ケージド化合物の合成と光分解特性2022

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      安田大輔、中嶋祐介、笹井美花、東田岳都、峰晴満帆、加藤大輝、影近 弘之、平野智也
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      第72回日本薬学会関西支部総会・大会
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  • [Presentation] Tetradium ruticarpumおよびQuassia amara由来の蛍光を有するアルカロイドの探索2022

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      坂野翼、星野匡彦、柴崎紀子、安原徳子、平野智也、影近弘之、大崎愛弓
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      第66回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 柑橘類“不知火”果皮に含まれる蛍光成分と蛍光特性について2022

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      園畑みずき、神長楓、岸玲奈、安原徳子、柴崎典子、平野智也、影近弘之、大﨑愛弓
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  • [Presentation] OFF-ON-OFF変化型pH応答性光分解性保護基の開発2022

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      笹井美花、中嶋祐介、安田大輔、加藤大輝、影近弘之、平野智也
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      日本薬学会第142年会
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      2021 Research-status Report
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      平野智也、磯野真理子、佐々木真衣、加藤大輝、影近弘之
    • Organizer
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  • [Presentation] 活性酸素種によって機能する光分解性保護基の開発2021

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      平野智也、加藤大輝、影近弘之
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  • [Remarks] 医薬分子化学研究室/大阪医科薬科大学薬学部

    • URL

      https://www.ompu.ac.jp/class/pharm/pmb.html

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  • [Remarks] 医薬分子化学研究室・大阪医科薬科大学

    • URL

      https://www.ompu.ac.jp/class/pharm/pmb.html

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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