2018 Fiscal Year Annual Research Report
N-オキシド化学による鉄センシング技術を基盤とした鉄ホメオスタシスの解明・制御
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18H02110
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| Research Institution | Gifu Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
平山 祐 岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (10600207)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 鉄イオン / イメージング / スクリーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は生体内鉄ホメオスタシス機構の解明と制御を目指し、種々の新たな化学ツールを開発し、これらを利用した生命科学研究を展開するものである。
本年度は、高感度二価鉄イオン蛍光プローブの開発、およびハイスループットスクリーニングによる細胞内鉄変動化合物の探索研究にとりくんだ。その結果、第一世代の二価鉄イオン蛍光プローブであるRhoNox-1を大きく上回る高感度蛍光プローブ、RhoNox-4の開発に成功した。本蛍光プローブは１５分で１００倍の蛍光増大を示し、かつ、細胞イメージングにおいても従来のものよりも圧倒的に高感度であり、二価鉄イオンの上昇だけでなく減少する様子も再現性良く検出できることが明らかになった。次に、本蛍光プローブを用いたハイスループットスクリーニング系の構築に取り組んだ。使用プレート、コントロール化合物の選定・最適化により再現性の良い二価鉄イオンのハイスループットアッセイ系を構築することができた。このアッセイ系を使用し、東京大学創薬機構より入手した化合物ライブラリーのスクリーニングを実施したところ、細胞内鉄イオンの増減を惹起する化合物が見出された。現在、それら化合物の活性機構について評価を行なっているところである。
一方、定量化型蛍光プローブについては、レシオメトリック型核局在二価鉄イオン蛍光プローブの開発に取り組んでおり、現在細胞イメージングまで達成している。しかしながら、応答速度が十分でなく現在その最適化に取り組んでいる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本来予定していた他の細胞内小器官局在型への展開が遅れているものの、今年度予定していたライブラリー化合物のスクリーニングについては順調に進んでおり、かつ、定量性を持つ蛍光プローブ群の合成は核局在型のものの開発に成功している。本研究では蛍光プローブ化合物の開発が基盤となっており、その後のスクリーニングについてはすでにノウハウを確立していることからスムーズに実施可能であると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
スクリーニングにより得られた鉄変動化合物の作用機序の解明研究と並行し、これまでに得られている蛍光プローブを用いたさらなる化合物ライブラリースクリーニングへと展開する。また、やや遅れているプローブの合成については、中圧自動分取システムを導入して効率化をはかり、今年度中の完成を目指す。一方、鉄により活性化される化合物の開発については、ラジカル反応に加え、異なる作用機序に基づく分子の開発にも取り組む。
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