2018 Fiscal Year Annual Research Report
New progress of influenza NA study by using new technique of sialidase fluorescence imaging
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15H05644
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
高橋 忠伸 静岡県立大学, 薬学部, 准教授 (20405145)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | シアリダーゼ / インフルエンザウイルス / ノイラミニダーゼ / イメージング / 蛍光 / NA阻害薬 / 薬剤耐性 / 高感度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
A型およびB型インフルエンザウイルスの表面などに見られる酵素ノイラミニダーゼ（NA）のシアリダーゼ活性を蛍光イメージングする新技術の応用法の開発と高性能化を行うことで、ウイルスおよびNAの研究を新展開させるツールの開発をめざす。疎水性の蛍光物質ベンゾチアゾリルフェノール誘導体（BTP3）にシアル酸（N-アセチルノイラミン酸、Neu5Ac）を結合させて蛍光性をオフ制御したシアリダーゼ蛍光イメージング剤BTP3-Neu5Acはシアリダーゼ活性の存在位置を蛍光染色できる。さらに、BTP3-Neu5Acと抗インフルエンザ薬（NA阻害薬）を併用することで、NAの薬剤耐性を検出することができる。この原理とタンパク質濃縮フィルターを利用して、簡単な操作で短時間に薬剤耐性を検出する方法を開発した。その感度は市販のインフルエンザ診断薬の検出感度と同等以上であった。また、インフルエンザウイルスのNAのシアリダーゼ活性が、一般的な酵素で最適とされる37℃よりも高い温度に適していることが分かった。多検体の薬剤耐性を短時間に高感度で調査できることで、薬剤耐性インフルエンザウイルスの監視や疫学情報の取得に貢献するものと期待される。本研究成果はオープンジャーナル誌に報告した。
BTP3-Neu5AcをウイルスのNA機能解析に応用するには、性能的にやや不十分なところがあった。そこで、インフルエンザウイルス感染細胞（内）のシアリダーゼ活性を高精度に蛍光イメージングするためのイメージング剤の高性能化を行った。シアリダーゼ活性の存在位置を高精度に蛍光染色する、あるいは蛍光化の感度を向上させるための構造改良基盤を確立した。高性能化したイメージング剤は、NAのシアリダーゼ活性の挙動解析などの基礎研究に貢献するものと期待される。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
代表者の受賞：静岡県立大学（第5回）学長表彰、2018年12月17日
特許登録：鈴木 隆、高橋忠伸、南 彰、池田 潔、大坪忠宗、新規化合物及び該化合物を含む蛍光組成物特開、静岡県公立大学法人、学校法人常翔学園、2016-141652（2015年2月2日出願、2019年3月15日特許登録番号6493964）
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Research Products
(45 results)
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[Journal Article] An easy, rapid, and sensitive method for detection of drug-resistant influenza virus by using a sialidase fluorescent imaging probe, BTP3-Neu5Ac2018
Author(s)
Daisuke Kato*, Yuuki Kurebayashi*, Tadanobu Takahashi* (*These authors contributed equally to this work), Tadamune Otsubo, Hitomi Otake, Mika Yamazaki, Chihiro Tamoto, Akira Minami, Kiyoshi Ikeda, Takashi Suzuki
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Journal Title
PLoS One
Volume: 13(7),
Pages: e0200761
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Down-regulation of glutamate release from hippocampal neurons by sialidase.Rapid regulation of sialidase activity in response to neural activity and sialic acid removal during memory processing in rat hippocampus2018
Author(s)
Akira Minami, Ami Ishii, Sumika Shimba, Takahiro Kano, Eri Fujioka, Saki Sai, Nagisa Oshio, Sayaka Ishibashi, Tadanobu Takahashi, Yuuki Kurebayashi, Hiroaki Kanazawa, Nobuhiro Yuki, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, Takashi Suzuki
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Journal Title
J. Biochem.
Volume: 163
Pages: 273-280
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] N-glycolylneuraminic acid on human epithelial cells prevents entry of influenza A viruses that possess N-glycolylneuraminic acid binding ability2018
Author(s)
Tadanobu Takahashi, Maiko Takano, Yuuki Kurebayashi, Midori Masuda, Sawako Kawagishi, Masahiro Takaguchi, Takashi Yamanaka, Akira Minami, Tadamune Otsubo, Kiyoshi Ikeda, Takashi Suzuki
Organizer
Sialoglyco 2018
Int'l Joint Research
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