2015 Fiscal Year Research-status Report
高効率・高感度な薬物代謝マルチアッセイシステムの開発
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25460055
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
三重 安弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (00415746)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | P450 / ミクロソーム / 薬物代謝 / ナノ構造界面 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シトクロムP450(CYP)等の薬物代謝酵素を含有するミクロソームを用いて、薬物の代謝率を計測することは、医薬品開発や薬物投与設計において極めて重要である。申請者は、最近CYP発現ミクロソームの薬物代謝反応が電極上で安定に進行する現象を見出し、電気化学検出法による低コストな新規アッセイ法の可能性を示した。本研究では、この現象の詳細な解明と同手法を活用した薬物代謝マルチアッセイシステムを開発する。これにより、高効率なアッセイが実現され、医薬品開発研究の推進に寄与できると考えられる。
本年度（3年目）は、昨年度に得られた電極上でのCYP酵素反応の持続性に関する知見の詳細な検討を主に行った。これまでの成果から、詳細な解明のためには精製単離酵素を用いた解析が必要であると考え、その作製を行い、それら調製した酵素を用いて電気化学酵素反応計測や反応生成物解析、電極界面分析等を実施した。種々条件下での検討結果から、電圧印加により電極上に固定した酵素分子の状態が変化しその持続性に影響することが考察された。
一方、前記検討を進める課程で、電気化学酵素反応駆動に対し従来よりも効果的な電極ナノ構造界面を見出し、当該研究目的達成のための有用性を鑑みてその解析等を行った。当該ナノ構造を構築するための最適条件を決定するとともに、従来法と比較して、電極上のCYP酵素の電気化学駆動効率が大きく向上している事を明らかにした。電極上に固定化した酵素分子が電極界面とより適切に相互作用できるようになったためと推察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
単離精製酵素を用いた電気化学酵素反応の持続性の詳細な解明に時間を要していること、及びその課程で従来よりも効果的な電極界面構造を見出しその解析等を実施したことにより当初の計画よりやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き電極酵素反応の持続性に関する詳細な検討を行うと共に、得られる知見およびこれまでに得られている有用な電極界面構造等の知見を活用して、より安定な電気化学CYP反応系を構築する。また、有用な系を用いたマイクロ流路酵素反応の検討を実施する。
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| Causes of Carryover |
平成26年度に電気化学薬物代謝酵素反応の持続性に関する新知見を得た。本研究目的達成のためにはその詳細を解明することが重要であり検討を行っているが、時間を要している。また、その過程で酵素反応計測に、より効果的な電極界面を発見しその有用性を鑑みて解析等を行った。これらにより、当初予定していたマイクロ流路酵素反応の検討に遅延が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今後の研究推進方策として、引き続き電極酵素反応の持続性に関する詳細な検討を行うと共に、得られる知見およびこれまでに得られている有用な電極界面構造等の知見を活用して、より安定な電気化学CYP反応系を構築する。また、有用な系を用いたマイクロ流路酵素反応の検討を実施する予定であり、次年度使用額はこれらのために使用する。
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