| 研究領域 | 新興硫黄生物学が拓く生命原理変革 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05262
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
花岡 健二郎 慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 教授 (70451854)
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| 研究分担者 |
土屋 幸弘 昭和薬科大学, 薬学部, 准教授 (30455406)
小松 徹 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (40599172)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
81,120千円 (直接経費: 62,400千円、間接経費: 18,720千円)
2024年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2023年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2022年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2021年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
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| キーワード | 蛍光プローブ / 酵素阻害剤 / NMRプローブ / 超硫黄分子 / 硫化水素 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
新興硫黄生物学の開拓に不可欠となる、超硫黄分子を含む硫黄代謝物のマルチモーダルな計測技術の確立を目指す。具体的には、蛍光プローブ、NMRプローブの新規開発を通じ、超硫黄分子の定量的ダイナミクスを精緻に理解する実験系の確立や、in vitroからin vivoまでを包括する超硫黄代謝物の分子種特異的検出手法の構築を行い、超硫黄分子の生体内ダイナミクスの理解に資する研究プラットフォームを確立する。また、これらのツールを駆使し、他の領域内研究者との協働によって、硫黄代謝ダイナミクスを支配するタンパク質の機能制御法の開発や、超硫黄代謝の異常検出による疾患の診断を指向した実用化研究への展開を図る。
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| 研究実績の概要 |
各種超硫黄分子の可視化解析のための蛍光プローブ及び、NMRプローブの開発を行い、それによって、これまで不可能であった超硫黄分子の動的変化のイメージングや定量計測を実現することを本研究の主目的としている。さらに、本研究領域において、これらのツール開発を行うのみならず、これらのツールを基盤とした領域内共同研究を推し進める。さらに、開発した蛍光プローブを用いて独自の研究アプローチによって、硫黄代謝ダイナミクスを制御するタンパク質に対する生合成制御分子の開発や、硫黄代謝異常の高感度検出による疾患の診断技術の開発にも取り組み、超硫黄分子と疾患との関わりの理解も推進する。
本年度においては、これまでに開発に成功しているH2S検出蛍光プローブであるHSip-1（JACS 133, 18003-18005 (2011)）を用いてハイスループットスクリーニングを行うことでcystathionine γ-lyase（CSE）の選択的阻害剤の開発に成功した。また、超硫黄分子を検出する新たな蛍光プローブの分子設計及び合成を行い、in vitroアッセイで高いS/Nで、超硫黄分子を産生する酵素の活性を検出できる新たな蛍光プローブの開発し、それを用いてハイスループットスクリーニングを行うことで、cystathionine β-synthase（CBS）の選択的阻害剤の開発に成功した。その他、領域内共同研究を通して、他の超硫黄分子産生酵素の選択的阻害剤や、超硫黄分子の代謝に関わる生命現象を可視化する新たな蛍光プローブの開発を開始した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
前年度までは実験設備の整備を行い、当該年度は本格的に、各種プローブ分子や選択的阻害剤の開発を開始した。これまでに2つの選択的阻害剤の開発に成功しており、その他の各種プローブ分子や選択的阻害剤の開発も順調に進んでいる。そのため、当初の計画以上に進展しているとさせて頂いた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は引き続き、当初の予定通りに、研究室スタッフや学生と共に、新たな蛍光プローブや酵素阻害剤の開発などを推進していく予定である。
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