Development of chromophore-assisted laser scarring method for characterization of drug target proteins

• Project/Area Number: 24655147
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Chemistry related to living body
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: KOMATSU Toru 東京大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (40599172)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2013: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2012: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: 創薬化学 / ケミカルバイオロジー

Research Abstract

We have studied the detailed mechanisms of chromophore-assisted laser inactivation (CALI) to apply it for labeling drug target proteins in living cells for functional annotation. We have succeeded in confirming the usefulness of the method to selectively detect the small molecule-binding proteins on electrophoresis gels. In addition, we have established a novel method to characterize the proteins with desired enzymatic activities with use of small molecular fluorescent probes.

Research Products

• [Journal Article] TokyoGreen derivatives as specific and practical fluorescent probes for UDP-glucuronosyltransferase (UGT) 1A1 (2013)
  • Author(s): Takuya Terai, Rie Tomiyasu, Tomoe Ota, Tasuku Ueno, Toru Komatsu, Kenjiro Hanaoka, Yasuteru Urano, Tetuo Nagano
  • Journal Title: Chemical Communications Volume: 49 Pages: 3101-3103
• [Journal Article] (2013)
  • Author(s): Takahiro Egawa, Kazuhisa Hirabayashi, Yuichiro Koide, Chiaki Kobayashi, Naoya Takahashi, Tomoko Mineno, Takuya Terai, Tasuku Ueno, Toru Komatsu, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Tetsuo Nagano and Kenjiro Hanaoka
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 52 Pages: 38740-3877
• [Journal Article] A water-soluble mechanochromic luminescent pyrene derivative exhibiting recovery of the initial photoluminescence color in a high-humidity environment (2013)
  • Author(s): Yoshimitsu Sagara, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Kenjiro Hanaoka, Takashi Kato and Tetsuo Nagano
  • Journal Title: Advanced Functional Materials Volume: 23 Pages: 5277-5284
• [Journal Article] Diced electrophoresis gel assay for screening enzymes with specified activities (2013)
  • Author(s): Toru Komatsu, Kenjiro Hanaoka, Alexander Adibekian, Takuya Terai, Tasuku Ueno, Mitsuyasu Kawaguchi, Benjamin Cravatt and Tetsuo Nagano
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 135 Pages: 6002-6005
  • NAID: 130005103925
• [Journal Article] Development of a new class of azo-based fluorescence probes to detect different levels of hypoxia (2013)
  • Author(s): Wen Piao, Satoru Tsuda, Yuji Tanaka, Satoshi Maeda, Fengyi Liu, Shodai Takahashi, Yu Kushida, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Takuya Terai, Toru Nakazawa, Masanobu Uchiyama, Keiji Morokuma, Tetsuo Nagano, and Kenjiro Hanaoka
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 52 Pages: 13028-13032
• [Journal Article] Covalent attachment of mechanoresponsive luminescent micelles to glasses and polymers in aqueous conditions (2013)
  • Author(s): Yoshimitsu Sagara, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Kenjiro Hanaoka, Takashi Kato, and Tetsuo Nagano
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 136 Pages: 4273-4280
• [Journal Article] A Water-soluble Mechanochromic Luminescent Pyrene Derivative Exhibiting Recovery of the Initial Photoluminescence Color in a High-humidity Environment (2013)
  • Author(s): 相良剛光
  • Journal Title: Advanced Functional Materials] Volume: 23(in press) Issue: 42 Pages: 5277-5284
  • DOI: 10.1002/adfm.201300180
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Diced electrophoresis gel assay for screening enzymes with specified activities (2013)
  • Author(s): Toru Komatsu, . .. Mitsuyasu Kawaguchi (7^<th> author))
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 135 Issue: 16 Pages: 6002-6005
  • DOI: 10.1021/ja401792d
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of Azo-based Fluorescence Probes to Detect Different Levels of Hypoxia (2013)
  • Author(s): Wen Piao, Satoru Tsuda, Yuji Tanaka, Satoshi Maeda, Fengyi Liu, Shodai Takahashi, Yu Kushida, Toru Komatsu, Tasuku Ueno Takuya Terai, Toru Nakazawa, Masanobu Uchiyama, Keiji Morokuma, Tetsuo Nagano, KenjiroHanaoka
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 52 Issue: 49 Pages: 13028-13032
  • DOI: 10.1002/anie.201305784
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Covalent Attachment of Mechanoresponsive Luminescent Micelles to Glasses and Polymers in Aqueous Conditions (2013)
  • Author(s): Yoshimitsu Sagara, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Kenjiro Hanaoka, Takashi Kato, and Tetsuo Nagano
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. Volume: 136 Issue: 11 Pages: 4273-4280
  • DOI: 10.1021/ja412670g
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TokyoGreen Derivatives as Specific and Practical Fluorescent Probes for UDP-Glucuronosyltransferase (UGT) 1A1 (2013)
  • Author(s): Takuya Terai, Rie Tomiyasu, Tomoe Ota, Tasuku Ueno, Toru Komatsu, Kenjiro Hanaoka, Yasuteru Urano and Tetsuo Nagano
  • Journal Title: Chem. Commun. Volume: 49 Issue: 30 Pages: 3101-3103
  • DOI: 10.1039/c3cc38810g
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Red Fluorescence Probe for Monitoring Dynamics of Cytoplasmic Calcium Ion (2013)
  • Author(s): Takahiro Egawa, Kazuhisa Hirabayashi, Yuichiro Koide, Chiaki Kobayashi, Naoya Takahashi, Tomoko Mineno, Takuya Terai, Tasuku Ueno, Toru Komatsu, Yuji Ikegaya, Norio Matsuki, Tetsuo Nagano, and Kenjiro Hanaoka
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: 52 Issue: 14 Pages: 3874-3877
  • DOI: 10.1002/anie.201210279
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of Preferential Indium Nucleation on Electrical Conductivity of VLS Grown Indium-Tin-Oixde Nanowires (2013)
  • Author(s): G. Meng
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 135 Issue: 18 Pages: 7033-7038
  • DOI: 10.1021/ja401926u
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reversible off-on fluorescence probe for hypoxia and imaging of hypoxia-normoxia cycles in live cells (2012)
  • Author(s): Shodai Takahashi, Wen Piao, Yuriko Matumura, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Takuya Terai, Toshiaki Kamachi, Masahiro Kohno, Tetsuo Nagano, Kenjiro Hanaoka
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 134 Pages: 19588-19591
• [Journal Article] Design strategy for a near-infrared (NIR) fluorescence probe for matrix metalloproteinase utilizing highly cell-permeable boron dipyrromethene (BODIPY) (2012)
  • Author(s): Takuya Myochin, Kenjiro Hanaoka, Toru Komatsu, Takuya Terai, and Tetsuo Nagano
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 134 Pages: 13730-13737
• [Journal Article] Highly activatable and environment- insensitive optical highlighters for selective spatiotemporal imaging of target proteins (2012)
  • Author(s): Tomonori Kobayashi, Toru Komatsu, Mako Kamiya, Cláudia Campos, Marcos González-Gaitán, Takuya Terai, Kenjiro Hanaoka, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano
  • Journal Title: Journal of the American Chemical Society Volume: 134 Pages: 11153-11160
• [Journal Article] Red fluorescent scaffold for highly sensitive protease activity probes (2012)
  • Author(s): Yu Kushida, Kenjiro Hanaoka, Toru Komatsu, Takuya Terai, Tasuku Ueno, Kengo Yoshida, Masanobu Uchiyama, Tetsuo Nagano
  • Journal Title: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters Volume: 22 Pages: 3908-3911
• [Journal Article] Design Strategy for a Near-infrared (NIR) Fluorescence Probe for Matrix Metalloproteinase Utilizing Highly Cell-permeable Boron Dipyrromethene (BODIPY) (2012)
  • Author(s): Takuya Myochin, Kenjiro Hanaoka, Toru Komatsu, Takuya Terai and Tetsuo Nagano
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. Volume: 134 Issue: 33 Pages: 13730-13737
  • DOI: 10.1021/ja303931b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Reversible Off-On Fluorescence Probe for Hypoxia and Imaging of Hypoxia-Normoxia Cycles in Live Cells (2012)
  • Author(s): Shodai Takahashi, Wen Piao, Yuriko Matsumura, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Takuya Terai, Toshiaki Kamachi, Masahiro Kohno, Tetsuo Nagano and Kenjiro Hanaoka
  • Journal Title: J. Am. Chem. Soc. Volume: 134 Issue: 48 Pages: 19588-19591
  • DOI: 10.1021/ja310049d
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Selective ablation ofβ-galactosidase- expressing cells with a rationally designed activatable photosensitizer
  • Author(s): Yuki Ichikawa, Mako Kamiya, Fumiaki Obata, Masayuki Miura, Takuya Terai, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Kenjiro Hanaoka, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano
  • Journal Title: Angewandte Chemie International Edition Volume: (in press)
• [Journal Article] Thermal or Mechanical Stimuli-induced Photoluminescence Color Chnage of Molecular Assembly Composed of An Amphiphilic Anthracene Derivative in Water
  • Author(s): Yoshimitsu Sagara, Toru Komatsu, Takuya Terai, Tasuku Ueno, Kenjiro Hanaoka, Takashi Kato, and Tetsuo Nagano
  • Journal Title: Chemistry -A European Journal Volume: (in press)
• [Journal Article] Synthetically rerouting phagocytosis by rapidly turning inert cells into"Eat you"mode
  • Author(s): Hiroki Onuma, Toru Komatsu, Makoto Arita, Kenjiro Hanaoka, Tasuku Ueno, Takuya Terai, Tetsuo Nagano, Takanari Inoue
  • Journal Title: Science Signaling Volume: (in press)
• [Presentation] Diced Electrophoresis Gel（DEG）アッセイ法を用いた酸化損傷タンパク質代謝酵素の探索 (2014)
  • Author(s): 吉岡健太郎、小松徹、長野哲雄、花岡健二郎、浦野泰照
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本
• [Presentation] Protein L-isoaspartyl methyltransferase (PIMT)の新規活性検出系の開発 (2014)
  • Author(s): 木村勇亮、小松徹、長野哲雄、花岡健二郎、浦野泰照
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: 熊本
• [Presentation] 酵素活性可視化蛍光プローブの標的タンパク質の同定と機能評価 (2013)
  • Author(s): 小松徹、川口充康、吉岡健太郎、長野哲雄
  • Organizer: 第13回日本蛋白質科学会年会
  • Place of Presentation: 鳥取
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた酸化損傷タンパク質代謝酵素の探索 (2013)
  • Author(s): 吉岡健太郎、小松徹、花岡健二郎、長野哲雄
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 有機小分子による細胞膜外フェノタイプ制御法の開発と応用 (2013)
  • Author(s): 大沼裕樹、小松徹、花岡健二郎、長野哲雄、井上尊生
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 有機小分子による細胞膜外フェノタイプ制御法の開発と応用 (2013)
  • Author(s): 大沼裕樹、小松徹、花岡健二郎、長野哲雄、井上尊生
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた酸化損傷タンパク質代謝酵素の探索 (2013)
  • Author(s): 吉岡健太郎、小松徹、花岡健二郎、長野哲雄
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 有機小分子による膜輸送制御に基づく細胞接着能の改変 (2013)
  • Author(s): 大沼裕樹、小松徹、花岡健二郎、長野哲雄、井上尊生
  • Organizer: 第1回バイオ関連化学シンポジウム 若手フォーラム
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] 蛍光プローブの分子標的探索法の開発による疾患バイオマーカー酵素の探索 (2013)
  • Author(s): 小松徹、川口充康、吉岡健太郎、花岡健二郎、長野哲雄
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学合同シンポジウム2013
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] 有機小分子による膜輸送制御に基づく細胞表面機能の改変 (2013)
  • Author(s): 大沼裕樹、小松徹、花岡健二郎、長野哲雄、井上尊生
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学合同シンポジウム2013
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] 生体内の代謝活性を可視化する有機小分子蛍光プローブを用いた酵素の網羅的探索法の開発 (2013)
  • Author(s): 小松徹、川口充康、吉岡健太郎、花岡健二郎、長野哲雄
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 有機小分子による細胞表面機能の改変を可能にするCISD法の開発と細胞接着への応用 (2013)
  • Author(s): 大沼裕樹、小松徹、花岡健二郎、長野哲雄、井上尊生
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた ホルミル化ペプチド代謝酵素の 探索と機能評価 (2013)
  • Author(s): 小松 徹，川口 充康，長野 哲雄
  • Organizer: 日本薬学会 第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた酸化損傷タンパク質代謝酵素の探索 (2013)
  • Author(s): 吉岡 健太郎，小松 徹，長野 哲雄
  • Organizer: 日本薬学会 第133年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 電気泳動による分離に基づく酵素アッセイ法による有機小分子蛍光プローブの新規標的タンパク質の同定と解析 (2012)
  • Author(s): 小松 徹，川口 充康，長野 哲雄
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会 第7回年会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた電気泳動ゲル内酵素アッセイ法による細胞内酵素活性の網羅的解析 (2012)
  • Author(s): 小松 徹，川口 充康，長野 哲雄
  • Organizer: 日本プロテオーム学会 2012年大会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いたN末端ホルミル化ペプチド代謝酵素の探索と活性イメージングによる機能評価 (2012)
  • Author(s): 小松 徹，川口 充康，長野 哲雄
  • Organizer: 第85回 日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 福岡
• [Presentation] 電気泳動による分離に基づく酵素アッセイ法による有機小分子蛍光プローブの新規標的タンパク質の同定と解析
  • Author(s): 小松徹,川口充康,長野哲雄
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第7回年回
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた電気泳動ゲル内酵素アッセイ法による細胞内酵素活性の網羅的解析
  • Author(s): 小松徹,川口充康,長野哲雄
  • Organizer: 日本プロテオーム学会2012年大会
  • Place of Presentation: (口頭発表)
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いたN末端ホルミル化ペプチド代謝酵素の探索と活性イメージングによる機能評価
  • Author(s): 小松徹,川口充康,吉岡健太郎,長野哲雄
  • Organizer: 第85回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: (口頭発表)
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いたホルミル化ペプチド代謝酵素の探索と機能評価
  • Author(s): 小松徹,川口充康,長野哲雄
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: (口頭発表)
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた酸化損傷タンパク質代謝酵素の探索
  • Author(s): 吉岡健太郎,小松徹,長野哲雄
  • Organizer: 日本薬学会第133年会
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた酸化損傷タンパク質の探索
  • Author(s): 吉岡健太郎,小松徹,花岡健二郎,長野哲雄
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] 有機小分子による細胞膜外フェノタイプ制御法の開発と応用
  • Author(s): 大沼裕樹,小松徹,花岡健二郎,長野哲雄,井上尊生
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] 有機小分子による細胞膜外フェノタイプ制御法の開発と応用
  • Author(s): 大沼裕樹,小松徹,花岡健二郎,長野哲雄,井上尊生
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: (口頭発表)
• [Presentation] 有機小分子蛍光プローブを用いた酸化損傷タンパク質の探索
  • Author(s): 吉岡健太郎,小松徹,花岡健二郎,長野哲雄
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: (口頭発表)
• [Presentation] 有機小分子による膜輸送制御に基づく細胞接着能の改変
  • Author(s): 大沼裕樹,小松徹,花岡健二郎,長野哲雄,井上尊生
  • Organizer: 第1回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] 蛍光プローブの分子標的探索法の開発による疾患バイオマーカー酵素の探索
  • Author(s): 小松徹,川口充康,吉岡健太郎,花岡健二郎,長野哲雄
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: (口頭発表)
• [Presentation] 有機小分子による膜輸送制御に基づく細胞接着能の改変
  • Author(s): 大沼裕樹,小松徹,花岡健二郎,長野哲雄,井上尊生
  • Organizer: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] 生体内の代謝活性を可視化する有機小分子蛍光プローブを用いた酵素の網羅的探索法の開発
  • Author(s): 小松徹,川口充康,吉岡健太郎,花岡健二郎,長野哲雄
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] 有機小分子による膜輸送制御を可能にするCISD法の開発と細胞接着への応用
  • Author(s): 大沼裕樹,小松徹,花岡健二郎,長野哲雄,井上尊生
  • Organizer: 第36回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] Diced Electrophoresis Gel (DEG)アッセイ法を用いた酸化損傷タンパク質代謝酵素の探索
  • Author(s): 吉岡健太郎,小松徹,長野哲雄,花岡健二郎,浦野泰照
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: (ポスター発表)
• [Presentation] Protein-L-isoaspartyl methyltransferase (PIMT)の新規活性検出法の開発
  • Author(s): 木村勇亮,小松徹,長野哲雄,花岡健二郎,浦野泰照
  • Organizer: 日本薬学会第134年会
  • Place of Presentation: (口頭発表)
• [Book] 「表現型アッセイ①:アカデミア創薬における創薬標的タンパク質の探索研究」実験医学2014年1月増刊号『研究成果を薬につなげるアカデミア創薬の戦略と実例』 (2014)
  • Author(s): 小松徹
• [Book] 実験医学2014年1月増刊号『アカデミア発新薬の実現に向けた創薬研究［総集編］』 (2014)
  • Author(s): 小松徹
  • Total Pages: 10
  • Publisher: 羊土社
• [Patent(Industrial Property Rights)] 酵素活性検出用試薬 (2014)
  • Inventor(s): 長野哲雄,花岡健二郎,小松徹,木村勇亮
  • Industrial Property Rights Holder: 長野哲雄,花岡健二郎,小松徹,木村勇亮
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2014-038427
  • Filing Date: 2014-02-28