活性酸素シグナル解明のためのピンポイントNO類ドナー

• Project Area: Signaling functions of reactive oxygen species
• Project/Area Number: 21117514
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 中川 秀彦 名古屋市立大学, 大学院・薬学研究科, 准教授 (80281674)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2010: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2009: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: シグナル伝達 / 有機化学 / 一酸化窒素 / ケージド化合物 / 光化学

Research Abstract

(1)光制御NOドナー化合物の開発について:前年度に開発を進めた、ミトコンドリア特異的光制御NOドナーについて、予備的に二光子吸収による化合物の分解と一酸化窒素生成を検討したところ、760nmのパルスレーザー照射によって、効率よく分解し、一酸化窒素が生成することが示された。
(2)光制御ONOO-発生化合物の開発について:前年度に開発を進めた、一光子吸収による光誘起ONOO-放出反応を利用した、光制御ONOO-ドナー化合物、DiP-DNBについて、実際にONOO-を生成しているかを、最近開発されたONOO-特異的蛍光プローブ分子HKGreen-3を用いて確認したところ、確かにONOO-が生成していることが判明した。また、この知見を基に、異なるNO生成反応機構を持つ光制御NOドナーと、前年度までに得られたONOO-放出反応機構を組み合わせ、新たな光制御ONOO-ドナー化合物を開発した。この化合物は、前述のDiP-DNBに比較して、高いONOO-放出能を有していることが、ONOO-特異的蛍光プローブを用いた実験で明らかとなった。
(3)光制御HNOドナー化合物の開発について:先行研究で、開発した光誘起HNO放出反応を基に、細胞系に適用可能な光制御HNOドナーを開発した。さらに、このドナー化合物の光誘起HNO放出反応を精査した結果、化合物周囲の環境によって、反応性が変化することを発見した。このため、新たなHNO放出反応の探索を開始した。

Research Products

• [Journal Article] A novel mitochondria-localizing nitrobenzene derivative as a donor for photo-uncaging of nitric oxide (2011)
  • Author(s): Taeko Horinouchi, et al
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem.Lett. Volume: 21 Pages: 2000-2002
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Alternative photoinduced release of HNO or NO from an acyl nitroso compound, depending on environmental polarity (2010)
  • Author(s): Kazuya Matsuo, et al
  • Journal Title: Chem.Commun. Volume: 46 Pages: 3788-3790
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Multiple Bond-Conjugated Photoinduced Nitric Oxide Releaser Working with Two-Photon Excitation (2010)
  • Journal Title: Bioorg.Med.Chem.Lett. 20 Pages: 302-305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photoinduced Nitric Oxide Release from a Hindered Nitrobenzene Derivative by Two-Photon Excitation (2009)
  • Author(s): Kazuhiro Hishikawa, et al.
  • Journal Title: J.Am.Chem.Soc. 131 Pages: 7488-7489
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Photocontrollable NO and RNS donors (2010)
  • Author(s): Hidehiko Nakagawa
  • Organizer: The 6th International Conference on the Biology, Chemistry, and Theraputic Applications of Nitric Oxide (NO2010)
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2010-06-15
• [Presentation] ミトコンドリア局在型光作動性NOドナーの開発 (2009)
  • Author(s): 堀之内妙子, 他
  • Organizer: 第62回日本酸化ストレス学会学術集会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2009-06-12
• [Remarks]
  • URL: http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/research_course/res_course01.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/research_course/res_courseO1.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] N-ニトロソアニリン誘導体、並びに、それを‥ (2011)
  • Inventor(s): 中川秀彦, ほか3名
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋市立大学
  • Industrial Property Number: 2011-040986
  • Filing Date: 2011-02-26
• [Patent(Industrial Property Rights)] ニトロベンゼン誘導体、並びに、それを用いた… (2010)
  • Inventor(s): 中川秀彦, ほか4名
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋市立大学
  • Filing Date: 2010-11-02
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] ニトロベンゼン誘導体、並びに、それを用いた・・・ (2009)
  • Inventor(s): 中川秀彦, ほか4名
  • Industrial Property Rights Holder: 名古屋市立大学
  • Industrial Property Number: 2009-260470
  • Filing Date: 2009-11-13