2016 Fiscal Year Annual Research Report
Highly efficient and sensitive analysis of multiplex drug metabolism reactions
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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 | 薬物代謝 / P450 / ナノ構造界面 / 電気化学アッセイ |
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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（最終年度）は、昨年度に続き精製単離酵素を用いて電極上でのCYP酵素反応の持続性に関する詳細な検討を進めた。昨年度に見出した電圧印加による酵素分子の不安定化を鑑み、これを抑制するために最適な電極界面のコーティング法を調査した。ポリエチレングリコール鎖を有するコーティング剤と、これまでに見出している芳香環を有するコーティング剤を組み合わせることで、より安定なCYP酵素反応を検出できることを明らかにした。この条件を元に、平成26年度に構築したマイクロ流路を用いた検討を実施し、薬物代謝反応を検出できることを実証した。しかしながら、代謝物の確認には至らず今後の課題となった。また、昨年度に見出した「より有用なナノ構造電極界面」についても更なる検討を進めた。ナノ構造作製時の条件と得られる構造体の相関を明らかにした。最適な界面においては従来と比較して、電極と電子授受可能な該界面上のCYP酵素の割合を60％向上させることができ、大変有用な知見を得た。
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