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2024 Fiscal Year Annual Research Report

酵素活性の網羅的解析(enzymomics)に基づく疾患診断基盤技術の開発

Research Project

Project/Area Number 23K23484
Allocation TypeMulti-year Fund
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小松 徹  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (40599172)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 水野 忠快  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (90736050)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2025-03-31
Keywordsケミカルバイオロジー / 創薬化学
Outline of Annual Research Achievements

当該年度において,自動合成を用いたプローブ合成,規格化された計測条件の設定,バイアスをかけずに1分子計測データを解析することができる解析系の構築,を確立し,安定してデータを蓄積していくことが可能な仕組みを整備することに成功した.1分子酵素活性計測系について新規に100種類以上のアッセイを構築し,膵臓がん,大腸がん,脳腫瘍,肝障害などに関係するバイオマーカー候補の発見に至った.代表的な成果について,J. Am. Chem. Soc. 誌,ACS Central Science 誌に論文発表をおこない,これ以外の成果についても順次論文化を進めている.また,当該年度中に新たな酵素活性計測用のプローブ設計法について2件の特許出願をおこなった.
特に肝障害においては,肝細胞障害,胆汁うっ滞という異なるメカニズムによって引き起こされる肝障害において,特定の分子種の活性パターンに着目することで,既存の肝障害マーカー(AST/ALT)では区別することができないこれらの肝障害を区別して検出することが可能であることを確かめ,臓器の状態を反映するマーカーの診断への有用性を強く示唆する結果が得られている.
研究期間を通じて1分子酵素活性データの蓄積をおこない,種々の疾患において大きな変化を示すマーカー候補の絞り込みをおこなうことに成功した.今後,更なる実験系の拡張により,本系を用いたタンパク質機能解析技術の更なる一般化が実現する.

  • Research Products

    (12 results)

All 2025 2024

All Journal Article (5 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Identification of a pancreatic juice-specific fluorescent probe through 411 probes activated by aminopeptidases/proteases or phosphatases/phosphodiesterases2025

    • Author(s)
      Seki Yusuke、Ishizawa Takeaki、Watanabe Genki、Komatsu Toru、Nanjo Aika、Ueno Tasuku、Urano Yasuteru、Kawaguchi Mitsuyasu、Nakagawa Hidehiko、Hasegawa Kiyoshi
    • Journal Title

      HPB

      Volume: 27 Pages: 150~158

    • DOI

      10.1016/j.hpb.2024.10.012

  • [Journal Article] Single-Molecule Oxidoreductase Activity Analysis for Activity-Based Diagnosis Based on Proteoform Alterations2025

    • Author(s)
      Minoda Mayano、Hatakeyama Junpei、Nagano Norimichi、Mizuno Tadahaya、Iwasaka Takumi、Shiga Sho、Takahashi Kazuki、Hiraide Hideto、Sakamoto Shingo、Kagami Yu、Kashiro Ayumi、Honda Kazufumi、Sugiura Yuki、Mishima Kazuhiko、Mishima Masayo Kaneko、Kusuhara Hiroyuki、Urano Yasuteru、Komatsu Toru
    • Journal Title

      Journal of the American Chemical Society

      Volume: 147 Pages: 4743~4751

    • DOI

      10.1021/jacs.4c07624

  • [Journal Article] Application of Intramolecular O-to-N Phosphoryl Transfer Reaction to Design Fluorogenic Probes to Detect Activities of Enzymes That Metabolize Short Peptides and Acylamino Acids2025

    • Author(s)
      Sawayama Risako、Minoda Mayano、Kojima Hirotatsu、Okabe Takayoshi、Isayama Yukari、Kato Kazuki、Nishimasu Hiroshi、Urano Yasuteru、Komatsu Toru
    • Journal Title

      ACS Sensors

      Volume: 10 Pages: 664~670

    • DOI

      10.1021/acssensors.4c03402

  • [Journal Article] Development of a near-infrared fluorescent probe for the selective detection of severe hypoxia2025

    • Author(s)
      Kasai Takafumi、Fujita Kyohhei、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Kojima Ryosuke、Hanaoka Kenjiro、Urano Yasuteru
    • Journal Title

      RSC Chemical Biology

      Volume: 6 Pages: 449~456

    • DOI

      10.1039/D4CB00243A

  • [Journal Article] γ-Secretase Cleaves Bifunctional Fatty Acid-Conjugated Small Molecules with Amide Bonds in Mammalian Cells2024

    • Author(s)
      Tahara Kai、Nakamura Akinobu、Wang Xiaotong、Mitamura Keishi、Ichihashi Yuki、Kano Keiko、Mishiro-Sato Emi、Aoki Kazuhiro、Urano Yasuteru、Komatsu Toru、Tsukiji Shinya
    • Journal Title

      ACS Chemical Biology

      Volume: 19 Pages: 2438~2450

    • DOI

      10.1021/acschembio.4c00432

  • [Presentation] 1分子レベルの酵素活性解析に基づく疾患診断技術の開発2025

    • Author(s)
      小松徹
    • Organizer
      APPW 2025(第130回日本解剖学会/第102回日本生理学会/第98回日本薬理学会合同大会)
    • Invited
  • [Presentation] 酵素(生体触媒)のはたらきを1分子レベルで見る~1分子計測 × ケミカルプローブ全自動合成に基づく疾患診断技術の開発~2024

    • Author(s)
      小松徹
    • Organizer
      第6回産総研化学研究シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 酵素のはたらきを1分子レベルで見る~1分子計測 × ケミカルプローブ全自動合成に基づく疾患診断技術の開発~2024

    • Author(s)
      小松徹
    • Organizer
      第16回光塾
    • Invited
  • [Presentation] 1分子レベルの酵素活性検出に基づく疾患診断技術の開発2024

    • Author(s)
      小松徹
    • Organizer
      第12回大隅ライフサイエンス研究会
    • Invited
  • [Presentation] Identification of activity-based biomarkers for early-stage pancreatic tumors in blood using single-molecule enzyme activity screening2024

    • Author(s)
      Toru Komatsu
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Biofunctional Chemistry
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 化合物の合成方法2024

    • Inventor(s)
      小松徹,浦野泰照,箕田麻弥乃
    • Industrial Property Rights Holder
      小松徹,浦野泰照,箕田麻弥乃
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2024-114679
  • [Patent(Industrial Property Rights)] ペプチド含有化合物の製造方法2024

    • Inventor(s)
      小松徹,浦野泰照
    • Industrial Property Rights Holder
      小松徹,浦野泰照
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2024-207054

URL: 

Published: 2025-12-26  

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