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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ワンポット/ワンフロー合成による68Ga-DOTA標識の懸案解決と生体分子PET

Research Project

Project/Area Number 25560410
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

田中 克典  国立研究開発法人理化学研究所, 田中生体機能合成化学研究室, 准主任研究員 (00403098)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords68Ga-DOTA / アザ電子環状反応 / アルデヒド / アミノ基 / ポジトロン / ペプチド / PET
Outline of Annual Research Achievements

全研究期間を通して報告者は、(1)二重アザ電子環状反応による68Ga-DOTAワンポット標識法、および(2)アジド・歪んだアセチレン間のクリック反応とアザ電子環状反応を融合した2つの手法を検討することにより、これまでの懸案を解決する効率的なワンポット68Ga-DOTA標識法の確立を目指した。種々検討の結果、実際のホット標識実験で用いる低濃度条件を鑑みて、最終的に第2のワンポット法を採用した。すなわちまず、アジド基を有するDOTA配位子に対して、ポジトロン放出核種である68Ga3+を配位させた。HPLCにより速やかに精製した後、さらに歪んだアセチレンを有する共役アルデヒドプローブへの結合、さらに続けてペプチドやタンパク質のアミノ基へほぼ定量的に標識することに成功した。本法を64Cu-NOTA、あるいは MRイメージングの標識基であるGd-DOTAや蛍光基にも展開し、ペプチドや抗体、あるいはタンパク質への効率的な標識を実現した。さらに生体内イメージングへの応用として、RGDペプチドに対して効率的に68Ga-DOTA標識を施し、ヌードマウスを用いたがんのPETイメージングに成功した。
研究期間の最終年度では、更なる効率性と利便性を追求して、放射線取扱いのための使い捨てチップ上でのワンフロー標識技術も併せて検討した。しかし、アジドと歪んだアセチレン間の歪み解消クリック反応が高温を必要とし、室温では長い反応時間を必要とすることから、エッペンドルフ内での実施が実用的な観点から適当であると判断した。そこで、標識化技術をさらに発展させるために、歪み解消クリック反応の代わりにDiels-Alder反応を用いることで、プローブ調製時間の軽減と他放射核種への汎用性を向上させた。68Ga-DOTA標識基に関わらず、イメージングや治療にも適応できる様々な標識基を導入できる一般的技術として確立した。

  • Research Products

    (42 results)

All 2016 2015

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 7 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 20 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Glycan multivalency effects toward albumin enable N-glycan-dependent tumor targeting2016

    • Author(s)
      A. Ogura, T. Tahara, S. Nozaki, H. Onoe, A. Kurbangalieva, Y. Watanabe, K. Tanaka
    • Journal Title

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      Volume: 26 Pages: 2251-2254

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2016.03.046

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Exploring The Glycan Interaction In Vivo: Future Prospects of Neo-glycoproteins for Diagnostics2016

    • Author(s)
      A. Ogura, A. Kurbangalieva, K. Tanaka
    • Journal Title

      Glycobiology

      Volume: In press Pages: In press

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In Vivo Imaging of Advanced Glycation End Products (AGEs) of Albumin: First Observations of Significantly Reduced Clearance and Liver Deposition Properties in Mice2016

    • Author(s)
      A. Tsutsui, A. Ogura, T. Tahara, S. Nozaki, S. Urano, M. Hara, S. Kojima, A. Kurbangalieva, H. Onoe, Y. Watanabe, N. Taniguchi, K. Tanaka
    • Journal Title

      Org. Biomol. Chem.

      Volume: In press Pages: In press

    • DOI

      10.1039/C6OB00098C

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Visualizing Trimming Dependence of Biodistribution and Kinetics with Homo- and Heterogeneous N-Glycoclusters on Fluorescent Albumin2016

    • Author(s)
      A. Ogura, T. Tahara, S. Nozaki, K. Morimoto, Y. Kizuka, S. Kitazume, M. Hara, S. Kojima, H. Onoe, A. Kurbangalieva, N. Taniguchi, Y. Watanabe, K. Tanaka
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 6 Pages: 21797

    • DOI

      10.1038/srep21797

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 生体内合成化学治療を実現する~動物内で生理活性分子を合成~2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Journal Title

      Peptide Newsletter Japan

      Volume: 98 Pages: 6-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 複合領域研究と国際共同研究2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Journal Title

      文部科学省科学研究費補助金「新学術領域研究(領域提案型)」天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御ニュースレター

      Volume: 11 Pages: 11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell surface and in vivo interaction of dendrimeric N-glycoclusters2015

    • Author(s)
      M. Taichi, S. Kitazume, K. Vong, R. Imamaki, A. Kurbangalieva, N. Taniguchi, K. Tanaka
    • Journal Title

      Glycoconj. J.

      Volume: 32 Pages: 497-503

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 分子イメージングによる糖鎖複合体の動態解析2015

    • Author(s)
      深瀬浩一, 田中克典, 下山敦史
    • Journal Title

      日本分子イメージング学会誌

      Volume: 8 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Azaelectrocyclization on cell surface: convenient and general approach to chemical biology research2015

    • Author(s)
      A. Ogura, K. Tanaka
    • Journal Title

      Tetrahedron

      Volume: 71 Pages: 4518-4521

    • DOI

      10.1016/j.tet.2015.02.063

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PET Imaging of Glycoconjugates2015

    • Author(s)
      K. Tanaka
    • Journal Title

      Springer

      Volume: - Pages: 485-490

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 不均一な糖鎖クラスターによる腫瘍選択的なターゲティング2016

    • Author(s)
      小椋章弘、浦野清香、田原強、野崎聡、渡辺恭良、田中克典
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-25 – 2016-03-25
  • [Presentation] アルブミンAGEsの生体内動態と集積2016

    • Author(s)
      筒井歩、小椋章弘、田原強、野崎聡、浦野静香、渡辺恭良、田中克典
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-25 – 2016-03-25
  • [Presentation] 生体分子によるセラノスティクス標識プローブの開発2016

    • Author(s)
      藤木勝将、田中克典
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-25 – 2016-03-25
  • [Presentation] 生体内でのものづくり戦略、および総括2016

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      日本化学会第96春季年会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • Year and Date
      2016-03-24 – 2016-03-24
    • Invited
  • [Presentation] 生体内合成化学治療 生きている動物内での直接的創薬研究2016

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第5回慶応義塾大学 戦略的研究基盤形成支援事業ジンポジウム
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学矢上キャンパス 厚生棟大会議室(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-03-14 – 2016-03-14
    • Invited
  • [Presentation] 生きている動物の体内を「観察」して「治療する」有機化学2016

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      理研DAY:研究者と話そう!
    • Place of Presentation
      科学技術館4Fシンラドーム(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-01-17 – 2016-01-17
    • Invited
  • [Presentation] プロパルギルエステルの見過ごされてきた反応性とペプチドライゲーション、および生体内合成化学治療への展開2016

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第7回有機「ものつくり」化学研究会
    • Place of Presentation
      グリーンヒルホテル神戸(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-01-09 – 2016-01-09
    • Invited
  • [Presentation] One-pot glycan conjugation to protein via azaelectrocyclization: Dynamics analysis of neoglycoproteins in live animal2015

    • Author(s)
      Akihiro Ogura, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Hilton Hawaiian Village (Hawaii、USA)
    • Year and Date
      2015-12-18 – 2015-12-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] General labeling method of cell surface via azaelectrocyclization2015

    • Author(s)
      Akihiro Ogura, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      Pacifichem 2015
    • Place of Presentation
      Hilton Hawaiian Village (Hawaii、USA)
    • Year and Date
      2015-12-17 – 2015-12-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生体に学び生体を制御する有機合成化学~生体内合成化学治療~2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      東京工業大学大学院理工学研究科 化学トピックス特別講義
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-12-09 – 2015-12-09
    • Invited
  • [Presentation] 6π-Azaelectrocyclization: From Enzyme Inhibition, Natural Products Synthesis to Glycochemical Biology2015

    • Author(s)
      Katsunori Tanaka
    • Organizer
      Asian Core Program (ACP) Lectureship in China
    • Place of Presentation
      Institute of Chemistry, CAS(Beijing, China)
    • Year and Date
      2015-09-25 – 2015-09-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 6π-Azaelectrocyclization: From Enzyme Inhibition, Natural Products Synthesis to Glycochemical Biology2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      Asian Core Program (ACP) Lectureship in China
    • Place of Presentation
      Peking University Health Science Center(Beijing, China)
    • Year and Date
      2015-09-24 – 2015-09-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 6π-Azaelectrocyclization: From Enzyme Inhibition, Natural Products Synthesis to Glycochemical Biology2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      Asian Core Program (ACP) Lectureship in China
    • Place of Presentation
      Tsinghua University & Beijing Normal University(Beijing, China)
    • Year and Date
      2015-09-23 – 2015-09-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 6π-Azaelectrocyclization: From Enzyme Inhibition, Natural Products Synthesis to Glycochemical Biology2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      Asian Core Program (ACP) Lectureship in China
    • Place of Presentation
      Peking University(Beijing, China)
    • Year and Date
      2015-09-22 – 2015-09-22
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生体高分子の革新的標識法と診断・治療を変える糖鎖複合体DDS2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      JST-理研新技術説明会
    • Place of Presentation
      JST市ヶ谷(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2015-09-11 – 2015-09-11
    • Invited
  • [Presentation] 分子イメージングを駆使した天然 N-結合型糖鎖が操る生体内動態の解析2015

    • Author(s)
      小椋章弘、田原強、野崎聡、尾上浩隆、渡辺恭良、田中克典
    • Organizer
      第57回天然有機化合物討論会
    • Place of Presentation
      神奈川県民ホール(神奈川県、横浜市)
    • Year and Date
      2015-09-09 – 2015-09-09
  • [Presentation] New Ara of Organic Synthesis2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      Summer School 2015 RIKEN
    • Place of Presentation
      Shinrin-Koen, Heritage Resorts(Kumagaya, Saitama)
    • Year and Date
      2015-09-04 – 2015-09-04
    • Invited
  • [Presentation] 生体内合成化学治療~生きている動物内での合成研究~2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      徳島大学薬学部講演会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • Year and Date
      2015-09-01 – 2015-09-01
    • Invited
  • [Presentation] グライコキャリアを活用した生体内合成化学治療2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      第34回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      東京大学安田講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-08-02 – 2015-08-02
    • Invited
  • [Presentation] タンパク質表面へのワンポット複合化による不均一糖鎖クラスターの合成と動物内での動態制御2015

    • Author(s)
      小椋章弘、田原強、野崎聡、尾上浩隆、木塚康彦、北爪しのぶ、谷口直之、渡辺恭良、田中克典
    • Organizer
      第34回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      東京大学安田講堂(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-07-31 – 2015-07-31
  • [Presentation] One-pot fluorescence labeling of live cell surface by 6π-azaelectrocyclization2015

    • Author(s)
      Akihiro Ogura, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      -
    • Place of Presentation
      Kazan Federal University(Kazan, Russia)
    • Year and Date
      2015-07-03 – 2015-07-03
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Therapeutic in vivo synthetic chemistry: Synthetic studies of bioactive compounds in live mouse2015

    • Author(s)
      Ambara R. Pradipta, Katsunori Tanaka
    • Organizer
      -
    • Place of Presentation
      Kazan Federal University(Kazan, Russia)
    • Year and Date
      2015-07-03 – 2015-07-03
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 触媒的アミド結合形成反応による生体内での天然物合成法の開発2015

    • Author(s)
      坪倉一輝、中尾洋一、田中克典
    • Organizer
      第50回天然物化学談話会
    • Place of Presentation
      グリーンピア岩沼 モンタナリゾート(宮城県岩沼市)
    • Year and Date
      2015-07-01 – 2015-07-01
  • [Presentation] 生体内合成化学治療2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      理研シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立研究開発法人理化学研究所(埼玉県和光市)
    • Year and Date
      2015-06-26 – 2015-06-26
    • Invited
  • [Presentation] 動物内での触媒反応の実現による生体内合成化学治療2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      大阪大学大学院薬学研究科講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2015-06-04 – 2015-06-04
    • Invited
  • [Presentation] 生体内合成化学治療 動物内での合成化学と医療展開を目指して2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      東京工業大学生命理工学部講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都町田市)
    • Year and Date
      2015-06-03 – 2015-06-03
    • Invited
  • [Presentation] 動物内での触媒反応による合成研究2015

    • Author(s)
      坪倉一輝、田中克典
    • Organizer
      分子システム研究第4回春季研究会
    • Place of Presentation
      ラフォーレ倶楽部伊東温泉(静岡県伊東市)
    • Year and Date
      2015-05-15 – 2015-05-15
  • [Presentation] 診断と治療を改革する糖鎖複合体2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      ライフサイエンスワールド2015 第12回アカデミックフォーラム
    • Place of Presentation
      東京ビッグサイト(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-05-14 – 2015-05-14
    • Invited
  • [Presentation] Diagnostic and Therapeutic Glycoconjugates: In Vivo Pattern Recognition2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Organizer
      The 4th Symposium of RIKEN-MPI Joint Research Center for Systems Chemical Biology
    • Place of Presentation
      Kobe Port Island Center(Kobe, Hyogo, JAPAN)
    • Year and Date
      2015-05-12 – 2015-05-12
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 第4編 糖鎖合成-合成手法 第1章 4-1. 固相合成, 「糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック~創薬・医療から食品開発まで」2015

    • Author(s)
      田中克典
    • Total Pages
      6
    • Publisher
      (株)エヌ・ティー・エス
  • [Book] 第5編 メディカルサイエンスと糖鎖 第3章1. 糖鎖イメージング, 「糖鎖の新機能開発・応用ハンドブック~創薬・医療から食品開発まで」2015

    • Author(s)
      野崎聡, 田中克典, 深瀬浩一, 渡辺恭良
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      (株)エヌ・ティー・エス
  • [Patent(Industrial Property Rights)] アルブミンー糖鎖複合体(糖鎖クラスター化アルブミンの開発)2015

    • Inventor(s)
      田中克典、渡辺恭良、小椋章弘、山本貴博
    • Industrial Property Rights Holder
      田中克典、渡辺恭良、小椋章弘、山本貴博
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-132002
    • Filing Date
      2015-06-10
    • Acquisition Date
      2015-06-30

URL: 

Published: 2017-01-06  

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