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2021 Fiscal Year Annual Research Report

環状フェロセン化ナフタレンジイミドによるがんの超高感度診断

Research Project

Project/Area Number 19H02748
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

竹中 繁織  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (60188208)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsテロメラーゼ / テロメアDNA / 電気化学的検出 / フェロセン化ナフタレンジイミド / 環状ナフタレンジイミド
Outline of Annual Research Achievements

がんの早期診断法の確立を目指して,がん有効なマーカーとして期待されているテロメラーゼに注目し,電気化学的テロメラーゼアッセイ法に最適なプローブ分子として環状フェロセン化ナフタレンジミド(cFND)を開発し,これによるテロメラーゼ活性検出を達成するため,本年度は以下の研究を遂行した。

1) 前年合成完了した環状フェロセン化ナフタレンジイミドとして,環状のリンカー内部にフェロセンを導入した新規環状フェロセン化ナフタレンジイミドとして、新たにincFND22とincFND23の電気化学測定を行った。1本鎖DNA固定化電極とテロメアDNA由来の4本鎖DNA固定化電極で電流応答を比較したところ,incFND33は他の電気化学指示薬と比べ,高いテロメア4本鎖選択性を示した。incFND23はテロメアDNAよりもc-myc DNAに高い親和性を示したことからパラレル4本鎖DNAに選択的に結合する化合物であり,incFND33はテロメア4本鎖DNAに高い親和性を示すことが昨年の結果で示されており,電気化学測定結果はそれを支持する結果であった。
2) 電気化学的テロメラーゼアッセイに適用するため,条件の最適化を行った。その結果,incFND33を指示薬としたとき,50 cells/uLのHeLa細胞破砕液で80%の高い電流増加率を示した。これはこれまでのテロメラーゼ活性検出試薬であるFNDよりも高い電流増加率であった。
3) cFND3-5,incFND23, indFND33について, 細胞毒性を評価したところ,シスプラチンよりも低い濃度で細胞毒性を示すことが分かった。これより、本研究で開発したcFND3,4,5,およびincFND23, incFND33は抗がん剤としての可能性を有していることが分かった。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Cyclic ferrocenylnaphthalene diimides as a probe for electrochemical telomerase assay2022

    • Author(s)
      Kaneyoshi Shuma、Eguchi Nao、Fujimoto Kazuhisa、Fujii Satoshi、Sato Shinobu、Takenaka Shigeori
    • Journal Title

      Journal of Inorganic Biochemistry

      Volume: 230 Pages: 111746~111746

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2022.111746

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of Tetraplex DNA and Detection by Tetraplex DNA2021

    • Author(s)
      TAKENAKA Shigeori
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 37 Pages: 9~15

    • DOI

      10.2116/analsci.20SAR09

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Substituent effects of cyclic naphthalene diimide on G-quadruplex binding and the inhibition of cancer cell growth2021

    • Author(s)
      Fukuda Hikaru、Sato Shinobu、Zou Tingting、Higashi Sen、Takahashi Osamu、Habu Manabu、Sasaguri Masaaki、Tominaga Kazuhiro、Takenaka Shigeori、Takeuchi Hiroshi
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 50 Pages: 128323~128323

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2021.128323

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Electrochemical Protease Assay Using Ferrocenylpeptide for Screening of Periodontal Disease2021

    • Author(s)
      SATO Shinobu、NAGATA Shinichiro、SHIMAMOTO Junpei、OKINAGA Toshinori、ARIYOSHI Wataru、USUI Michihiko、NAKASHIMA Keisuke、NISHIHARA Tastuji、TAKENAKA Shigeori
    • Journal Title

      BUNSEKI KAGAKU

      Volume: 70 Pages: 199~206

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.70.199

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Chemical Modulation of DNA Replication along G-Quadruplex Based on Topology-Dependent Ligand Binding2021

    • Author(s)
      Takahashi Shuntaro、Kotar Anita、Tateishi-Karimata Hisae、Bhowmik Sudipta、Wang Zi-Fu、Chang Ta-Chau、Sato Shinobu、Takenaka Shigeori、Plavec Janez、Sugimoto Naoki
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 143 Pages: 16458~16469

    • DOI

      10.1021/jacs.1c05468

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 電気化学的テロメラーゼ検出試薬に開発2021

    • Author(s)
      金好 秀馬,Zou Tingting,佐藤 しのぶ,竹中 繁織.
    • Organizer
      第81回分析化学討論会
  • [Presentation] Development of flurometric reagent for detection of sodium ion in living cell2021

    • Author(s)
      Shigeori Takenaka
    • Organizer
      EMRS SpringMeeting 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fluorometric sodium ion detection based on guanine-quartet DNA2021

    • Author(s)
      Shigeori Takenaka
    • Organizer
      8th日中ナノメデイシン交流
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] がんの早期診断を目指したフェロセン化ナフタレンジイミドによる電気化学的テロメラーゼアッセイの開発2021

    • Author(s)
      江口奈央, 金好秀馬, 佐藤しのぶ,竹中繁織
    • Organizer
      日本分析化学会第70年会
  • [Presentation] G-quadruplex binding of cyclic naphthalene diimide and their inhibition ability in cancer cell growth2021

    • Author(s)
      Shinobu Sato, Hikaru Fukida, Hiroshi Takeuchi, Shigeori Takenaka
    • Organizer
      第48回国際核酸化学シンポジウム/日本核酸化学会第5回年会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] G-quadruplex binding of cyclic naphthalene diimide and their inhibition ability in cancer cell growth2021

    • Author(s)
      Shinobu Sato, Hikaru Fukida, Hiroshi Takeuchi, Shigeori Takenaka
    • Organizer
      14th International Symposium on Nanomedicine
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 九州工業大学竹中研究室

    • URL

      http://takenaka.che.kyutech.ac.jp/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] ウイルス検出方法2022

    • Inventor(s)
      竹中繁織, 佐藤しのぶ
    • Industrial Property Rights Holder
      竹中繁織, 佐藤しのぶ
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-039788

URL: 

Published: 2022-12-28  

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