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腸管免疫系の機能解明を志向した磁場による細胞外カルシウム動態制御法の開発

Publicly Offered Research

Project AreaBiophysical Chemistry for Material Symbiosis
Project/Area Number 21H05514
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (II)
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

岡田 智  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70785229)

Project Period (FY) 2021-09-10 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords磁性ナノ粒子 / 磁場 / カルシウム感知受容体 / 腸管免疫
Outline of Research at the Start

カルシウム感知受容体(CaSR)は、細胞外カルシウムイオンに応答するGタンパク質共役型受容体の1種である。CaSRは生体内に幅広く発現するが、腸管上皮細胞に発現するCaSRは、免疫寛容を担い宿主と腸内細菌の共生バランスを調節すると考えられている。そこで本研究では、磁場によりCaSRを活性化する磁性ナノ粒子を開発し、腸管免疫系の制御技術を確立することを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

カルシウムイオンに応答する受容体として、Gタンパク質共役型受容体の1種であるカルシウム感知受容体(CaSR)が同定されている。CaSRは、生体内に幅広く発現し免疫応答に関与することが、明らかとなってきている。そこで本研究では、磁場によるCaSR活性化を介し免疫系制御が可能な磁性ツールを開発することを目的とする。本年度は、カルシウムに結合するポリマーの設計と合成に取り掛かった。前年度の結果から、ポリカルボン酸のカルシウムに対する親和性を向上させると、生理条件下におけるカルシウムの放出制御が困難となることが判明した。そこで、外部刺激に応答するドメインとカルシウム結合に寄与するドメインを隔てたポリマーを合成した。ポリマーの構造や粒子径は、透過型電子顕微鏡、フーリエ変換赤外分光法、動的光散乱を用いて評価・同定した。ポリマーのカルシウムに対する親和性は、ポリマー懸濁液を透析しポリマーを含まない画分のカルシウム濃度を測定することで評価した。この際、カルシウムに対して異なる親和性を有する各種蛍光プローブを適宜選択・使用することで、カルシウム濃度を定量した。その結果、ポリマーが外部刺激に応じて可逆的にカルシウムを放出および吸着することが明らかとなった。さらに、前年度に合成が完了した磁性ナノ粒子と、今回新たに合成したポリマーを共存させ、光ファイバー測定によりカルシウム濃度定量を行ったところ、磁場照射時に水溶液中のカルシウム濃度が増大することが示唆された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Acoustic-responsive carbon dioxide-loaded liposomes for efficient drug release2023

    • Author(s)
      Orita Yasuhiko、Shimanuki Susumu、Okada Satoshi、Nakamura Kentaro、Nakamura Hiroyuki、Kitamoto Yoshitaka、Shimoyama Yusuke、Kurashina Yuta
    • Journal Title

      Ultrasonics Sonochemistry

      Volume: 94 Pages: 106326-106326

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2023.106326

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  • [Journal Article] アミロイドβ線維化を検出・阻害するクルクミン誘導体MRIプローブの開発2023

    • Author(s)
      岡田 智, Rohmad Yudi Utomo, 住吉 晃, 青木 伊知男, 中村 浩之
    • Journal Title

      日本分子イメージング学会機関誌

      Volume: 16 Pages: 26-29

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    • Author(s)
      Nishimura Kai、Harrison Suzanna、Kawai Kazuki、Morita Taiki、Miura Kazuki、Okada Satoshi、Nakamura Hiroyuki
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 72 Pages: 128869-128869

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128869

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  • [Journal Article] Detoxification of amyloid β fibrils by curcumin derivatives and their verification in a <i>Drosophila</i> Alzheimer's model2022

    • Author(s)
      Utomo Rohmad Yudi、Sugie Atsushi、Okada Satoshi、Miura Kazuki、Nakamura Hiroyuki
    • Journal Title

      Chemical Communications

      Volume: 58 Issue: 15 Pages: 2576-2579

    • DOI

      10.1039/d1cc07000b

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    • Author(s)
      Utomo Rohmad Yudi、Okada Satoshi、Sumiyoshi Akira、Aoki Ichio、Nakamura Hiroyuki
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 12 Issue: 8 Pages: 5027-5030

    • DOI

      10.1039/d2ra00614f

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  • [Journal Article] Development of curcumin-based amyloid β aggregation inhibitors for Alzheimer's disease using the SAR matrix approach2021

    • Author(s)
      Yudi Utomo Rohmad、Asawa Yasunobu、Okada Satoshi、Ban Hyun Seung、Yoshimori Atsushi、Bajorath J?rgen、Nakamura Hiroyuki
    • Journal Title

      Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry

      Volume: 46 Pages: 116357-116357

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116357

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      三浦悠椰、中村浩之、岡田智
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      岡田智、Rohmad Yudi Utomo、住吉晃、青木伊知男、中村浩之
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  • [Presentation] 腸管免疫系の機能解明を志向した磁場による細胞外カルシウム動態制御法の開発2022

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      岡田智
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      学術変革領域研究(A)「物質共生」第2回領域会議
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  • [Presentation] SARS-CoV-2を検出する蛍光ペプチドセンサーの開発2022

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      武藤有花、岡田智、中村浩之
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      第66回日本薬学会関東支部大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳神経活動イメージングのためのK+応答性MRIプローブの開発2022

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      齋木 翔太、中村 浩之、岡田 智
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      第12回CSJ化学フェスタ
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  • [Presentation] Development of MRI Contrast Agent-based Probes for Imaging of Neurotransmitters and Amyloid β Fibrils2022

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      10th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBIC-10)
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  • [Presentation] 脳機能造影剤とマイクロイメージング2022

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      岡田智
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      岡田 智、Rohmad Yudi Utomo、住吉 晃、青木 伊知男、中村 浩之
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  • [Presentation] MRIによるグルコース検出を志向した磁性ナノセンサーの開発2022

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      岡田 智、髙安 聡子、住吉 晃、青木 伊知男、中村 浩之
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      日本化学会第102春季年会(2022)
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      2021 Annual Research Report
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      岡田 智、Hsieh Vivian、髙安 聡子、住吉 晃、Jasanoff Alan、青木伊知男、中村 浩之
    • Organizer
      2021年第82回応用物理学会秋季学術講演会
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  • [Presentation] Development of neurotransmitter-responsive magnetic nanoprobes2021

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      Satoshi Okada, Vivian Hsieh, Satoko Takayasu, Akira Sumiyoshi, Ichio Aoki, Alan Jasanoff, Hiroyuki Nakamura
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    • Author(s)
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    • Author(s)
      中村浩之、岡田智、Jeff Dela Cruz
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      高島由佳、髙安聡子、岡田智、中村浩之
    • Organizer
      第81回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
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Published: 2021-10-22   Modified: 2023-12-25  

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