2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of chemical tools for multimodal imaging of supersulfides and manipulation of their biosynthesis
| Project Area | Life Science Innovation Driven by Supersulfide Biology |
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| Project/Area Number |
21H05262
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
花岡 健二郎 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (70451854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小松 徹 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (40599172)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Keywords | 蛍光プローブ / 酵素阻害剤 / NMRプローブ / 超硫黄分子 / 硫化水素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各種超硫黄分子の可視化解析のための蛍光プローブ及び、NMRプローブの開発を行い、それによって、これまで不可能であった超硫黄分子の動的変化のイメージングや定量計測を実現することを本研究の主目的としている。さらに、本研究領域において、これらのツール開発を行うのみならず、これらのツールを基盤とした領域内共同研究を推し進める。さらに、開発した蛍光プローブを用いて独自の研究アプローチによって、硫黄代謝ダイナミクスを制御するタンパク質に対する生合成制御分子の開発や、硫黄代謝異常の高感度検出による疾患の診断技術の開発にも取り組み、超硫黄分子と疾患との関わりの理解も推進する。
本年度においては、これまでに開発に成功しているH2S検出蛍光プローブであるHSip-1（JACS 133, 18003-18005 (2011)）を用いてハイスループットスクリーニングを行うことでcystathionine γ-lyase（CSE）の選択的阻害剤の開発に成功した。また、超硫黄分子を検出する新たな蛍光プローブの分子設計及び合成を行い、in vitroアッセイで高いS/Nで、超硫黄分子を産生する酵素の活性を検出できる新たな蛍光プローブの開発し、それを用いてハイスループットスクリーニングを行うことで、cystathionine β-synthase（CBS）の選択的阻害剤の開発に成功した。その他、領域内共同研究を通して、他の超硫黄分子産生酵素の選択的阻害剤や、超硫黄分子の代謝に関わる生命現象を可視化する新たな蛍光プローブの開発を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
前年度までは実験設備の整備を行い、当該年度は本格的に、各種プローブ分子や選択的阻害剤の開発を開始した。これまでに2つの選択的阻害剤の開発に成功しており、その他の各種プローブ分子や選択的阻害剤の開発も順調に進んでいる。そのため、当初の計画以上に進展しているとさせて頂いた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は引き続き、当初の予定通りに、研究室スタッフや学生と共に、新たな蛍光プローブや酵素阻害剤の開発などを推進していく予定である。
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[Journal Article] General design strategy to precisely control the emission of fluorophores via a twisted intramolecular charge transfer (TICT) process2022
Author(s)
Kenjiro Hanaoka, Shimpei Iwaki, Kiyoshi Yagi, Takuya Myochin, Takayuki Ikeno, Hisashi Ohno, Eita Sasaki, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Motokazu Uchigashima, Takayasu Mikuni, Kazuki Tainaka, Shinya Tahara, Satoshi Takeuchi, Tahei Tahara, Masanobu Uchiyama, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano
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Journal Title
Journal of the American Chemical Society
Volume: 144
Pages: 19778-19790
DOI
Peer Reviewed
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