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2020 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

Research Project

Project/Area Number 18H02110
Research InstitutionGifu Pharmaceutical University

Principal Investigator

平山 祐  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (10600207)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords鉄イオン / イメージング / スクリーニング
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、生体内における鉄ホメオスタシスおよびその変動による病態への関与について、詳細な作用機序解明を目指し、種々の新たなケミカルツールの開発と、それらを駆使した生命科学研究を展開することを目的としている。
最終年度である当該年度においては、これまでに開発した高感度二価鉄蛍光プローブ分子を使ったハイスループットスクリーニング研究を実施した結果、lomofunginがヒット化合物として得られ、当該化合物についての全合成研究、および定量化蛍光プローブ分子の開発を実施した。
前者については、これまで鉄代謝との関連が未知であり、前年度までの検討から、細胞内の鉄貯蔵タンパク質であるフェリチンを分解することにより遊離二価鉄イオンを上昇させていることがわかっている。しかしながら、フェリチンの分解を起こす作用機序が不明であり、当該年度にはその作用機序解明に向け、標的タンパク質の同定を目指してlomofunginの構造活性相関研究を指向した全合成研究へと着手した。これまでにlomofungin前駆体を得ることに成功したものの、最終段階での脱保護反応が進行しなかった。そこで保護基をより脱保護が容易なものへと変更し、現在、最終段階の2工程前まで到達している。本計画は今年度で終わることになるが、引き続き検討していく予定である。
後者については、ミトコンドリア局在型レシオ蛍光二価鉄プローブの合成を達成したが、その蛍光応答性が数倍程度であり、ハイスループット型アッセイ系へと展開するには十分なものではなかった。現在、色素間のリンカー構造や配置について検討中であり、こちらについても継続的に研究を発展させていく予定である。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] A 19F-MRI probe for the detection of Fe(ii) ions in an aqueous system2020

    • Author(s)
      Kakiuchi Ryo、Hirayama Tasuku、Yanagisawa Daijiro、Tooyama Ikuo、Nagasawa Hideko
    • Journal Title

      Organic & Biomolecular Chemistry

      Volume: 18 Pages: 5843~5849

    • DOI

      10.1039/d0ob00903b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-Throughput Screening for the Discovery of Iron Homeostasis Modulators Using an Extremely Sensitive Fluorescent Probe2020

    • Author(s)
      Hirayama Tasuku、Niwa Masato、Hirosawa Shusaku、Nagasawa Hideko
    • Journal Title

      ACS Sensors

      Volume: 5 Pages: 2950~2958

    • DOI

      10.1021/acssensors.0c01445

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 細胞内二価鉄の変動を指標としたハイスループットスクリーニング2021

    • Author(s)
      平山 祐
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
    • Invited
  • [Presentation] 新規ヘム選択的蛍光プローブの開発と応用2021

    • Author(s)
      河合 寛太、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] ビスマスローダミン光増感剤の選択的活性化法の確立2021

    • Author(s)
      向峯 あかり、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 細胞内鉄制御化合物としてのLomofunginの全合成研究2021

    • Author(s)
      森本 壮汰朗、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] ケミカルシフトスイッチを利用した二価鉄検出19F-MRIプローブの開発2021

    • Author(s)
      垣内 亮、平山 祐、柳沢 大治郎、遠山 育夫、辻 美恵子、永澤 秀子
    • Organizer
      日本薬学会第141年会
  • [Presentation] 二価鉄イオンを標的とした蛍光プローブとイメージング研究への応用2020

    • Author(s)
      平山 祐
    • Organizer
      2020年度生理学研究所研究会
    • Invited
  • [Presentation] 鉄のケミカルバイオロジー研究に向けた高感度二価鉄蛍光プローブの開発と応用2020

    • Author(s)
      平山 祐
    • Organizer
      生命金属に関する合同年会
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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