2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of fluorescent probes with AND-logic gate response for HYPOXIA
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19K23816
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| Research Institution | Kobe Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
高嶋 一平 神戸薬科大学, 薬学部, 特任助教 (50769742)
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| Project Period (FY) |
2019-08-30 – 2021-03-31
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| Keywords | がん微小環境 / ドラッグデリバリー / ANDロジックゲート / 蛍光プローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではHypoxia応答性のアゾ化合物を固形癌のHypoxia部位に選択的にドラッグデリバリーし、高選択的にHypoxiaを染色することを目的としている。本年度はアゾ化合物の近傍に電子吸引性・供与性官能基を導入した誘導体を計画どおりに合成してきた。加えてHypoxia選択的なドラッグデリバリーとして、Hypoxiaで強発現する細胞表面分子に対する抗体を用いてHypoxia領域にβラクタマーゼを配置し、血流内に注入したβラクタマーゼ基質を介してHypoxia領域へドラッグを輸送する。本年度ではβラクタマーゼおよびβラクタマーゼの基質構造の最適化を行ってきた。前者に関してはβラクタマーゼが体温の条件下で急速に失活する問題を有したが、酵素をポリマーナノゲルでコートすることで飛躍的に安定化するとともに、分解酵素である生体内プロテアーゼによるプロセッシングを避けられることを見出した。後者の基質においては、酵素と同様に生理条件下での不安定性が問題であった(1時間あたり1%程度の化合物が分解してしまう)。本基質の安定化を目的とした誘導体展開を行って、本年度中に合成した９種の誘導体から最も安定な構造体を抽出することに成功した。
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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
計画に沿って順調に蛍光プローブを合成展開することができた。すでに基質構造と安定性との関連性も明らかとなってきた。今後は構造最適化および評価を推し進めて、得られた最適な化学構造を持つ蛍光プローブを in vitro / in cell評価に用いる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究計画に沿って抗体-βラクタマーゼ複合体を調製する。調製が完了すれば、in vitro評価でHypoxiaマーカー分子を発現した細胞へのドラッグデリバリーシステムの効果を検証する。加えて、βラクタマーゼ基質骨格の不安定性を解決するために構造最適化をさらに推し進める。今までの検討から7位だけでなく3位の構造でも安定性が大きく変化することが判明したため、3、7位の構造を変えた誘導体展開を行う。
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| Causes of Carryover |
研究計画での本年度支出の多くは酵素-抗体複合体の調製に伴う支出を予定していたが、本年度は化合物の合成を優先したために上記に関連する支出は次年度にまとめて行う。計画変更に伴って試薬や機器の購入時期を変更しており、次年度に生化学実験・細胞実験用試薬の購入を一括して行うことで安価に試薬類を納入できると考えている。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] Multifunctionalization of Cells with a Self-Assembling Molecule to Enhance Cell Engraftment2019
Author(s)
Ippei Takashima, Kosuke Kusamori, Hayase Hakariya, Megumi Takashima, Thi Hue Vu, Yuya Mizukami, Naotaka Noda, Yukiya Takayama, Yousuke Katsuda, Shin-ichi Sato, Yoshinobu TakakuraMakiya Nishikawa and Motonari Uesugi
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Journal Title
ACS Chemical Biology
Volume: 14
Pages: 775-783
DOI
Peer Reviewed
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