2017 Fiscal Year Annual Research Report
Design, synthesis and application of fluorescent probes for the studies of drug discovery and medicine
| Project/Area Number |
16H05099
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
花岡 健二郎 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (70451854)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 薬学 / 分析科学 / 生体分子 / 分子認識 / 有機化学 / 蛍光プローブ / 蛍光イメージング / 阻害剤スクリーニング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、研究代表者らがこれまでに確立してきた蛍光プローブのデザイン・合成の技術を「創薬・臨床医学の研究分野」を出口として応用することを目指し、①低酸素環境を検出する蛍光プローブの開発とその応用、②グルコーストランスポーター(GLUT)を介して細胞内に取り込まれる蛍光プローブの開発と応用、③硫化水素(H2S)及びサルフェン硫黄の産生酵素に対する阻害剤の探索、の3つの研究項目を行う。これによって、疾患の蛍光イメージングの研究分野及び、蛍光プローブを用いた疾患関連酵素の阻害剤ハイスループットスクリーニング(HTS)の研究分野を大きく進展させることを目的としている。
平成29年度は、研究項目①及び②については、蛍光プローブの更なる構造の最適化を、研究項目③については、見出した新たな阻害剤の精査及び生物学研究への応用を行った。
①については、開発した低酸素環境を検出する近赤外蛍光プローブをマウスの肝臓及び腎臓での低酸素モデルへと応用したところ、これら臓器での低酸素状態を蛍光イメージングすることに成功した。②については、緑色蛍光を持ち、GLUTを介して効率良く細胞内に取り込まれるグルコサミンにTokyoGreenを結合させた化合物を、細胞内に取り込まれて初めて蛍光を発する蛍光プローブへと誘導体化を行った。③については、これまでに研究代表者らが開発したH2S検出蛍光プローブHSip-1(J. Am. Chem. Soc., 133, 18003-18005 (2011))を用いて見出した新たな3MST阻害剤(Sci. Rep. 7:40227 (2017))を共同研究を通してその有用性を評価している。さらに、新たに開発したサルフェン硫黄を検出する蛍光プローブ(Chem. Commun., 53, 1064-1067 (2017))について共同研究を通して、その有用性を示した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成29年度は、目標に掲げた3つの研究項目：①低酸素環境を検出する蛍光プローブの開発とその応用、②グルコーストランスポーター(GLUT)を介して細胞内に取り込まれる蛍光プローブの開発と応用、③硫化水素(H2S)及びサルフェン硫黄の産生酵素に対する阻害剤の探索、について、①については実用的な蛍光プローブの開発に成功し、②については、プロトタイプのプローブのoff/on機能性化に成功し、③についてはハイスループットスクリーニングによって見出した新たな3MST阻害剤の阻害機構の詳細な検討及び、共同研究を通した阻害剤の生物学研究への応用を行っていることから、当初の研究計画以上に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は当初の研究計画以上に進展したため、今後は当初の予定通りに研究計画を進めると共に、それら成果の論文化及び、開発した蛍光プローブや阻害剤を広く研究者へと供与することで、開発したケミカルツールが真に有用であることを示していく。
|
-
-
[Journal Article] Establishment of Molecular Design Strategy To Obtain Activatable Fluorescent Probes for Carboxypeptidases2018
Author(s)
Yugo Kuriki, Mako Kamiya, Hidemasa Kubo, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Ryo Tachibana, Kento Hayashi, Kenjiro Hanaoka, Suguru Yamashita, Takeaki Ishizawa, Norihiro Kokudo, Yasuteru Urano
-
Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 140
Pages: 1767-1773
DOI
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Synthesis of Practical Red Fluorescent Probe for Cytoplasmic Calcium Ions with Greatly Improved Cell-membrane Permeability2017
Author(s)
Kazuhisa Hirabayashi, Kenjiro Hanaoka, Takahiro Egawa, Chiaki Kobayashi, Shodai Takahashi, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Takuya Terai, Yuji Ikegaya, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano
-
Journal Title
Data in Brief
Volume: 12
Pages: 351-357
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Molecular imaging of aberrant crypt foci in the human colon targeting glutathione S-transferase P1-12017
Author(s)
Naoki Muguruma, Koichi Okamoto, Tadahiko Nakagawa, Katsutaka Sannomiya, Shota Fujimoto, Yasuhiro Mitsui, Tetsuo Kimura, Hiroshi Miyamoto, Jun Higashijima, Mitsuo Shimada, Yoko Horino, Shinya Matsumoto, Kenjiro Hanaoka, Tetsuo Nagano, Makoto Shibutani, Tetsuji Takayama
-
Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 7
Pages: 6536
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Book] レドックス疾患学2018
Author(s)
花岡 健二郎、浦野 泰照
Total Pages
216-224
Publisher
羊土社
ISBN
978-4-7581-0369-5
-
