• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

細胞小器官レベルの鉄代謝機構解明を目指す二価鉄イオン蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15J11637
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 ケミカルバイオロジー
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

丹羽 正人  岐阜薬科大学, 薬学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード蛍光プローブ / イメージング / 鉄
研究実績の概要

前年度までに、細胞膜、小胞体、ミトコンドリア、リソソーム、および細胞質を標的とした多様なオルガネラ標的二価鉄蛍光プローブの開発を達成した。当該年度では、これらを応用した蛍光イメージング研究に加え、二価鉄イオンに対してレシオ型の蛍光応答を示す細胞質拡散型プローブや、ヘム選択的な蛍光プローブの開発を実施した。
(1)小胞体局在型の二価鉄蛍光プローブ (RhoNox-4)を応用し、細胞内二価鉄イオン濃度の変動を引き起こす化合物を探索するためのハイスループットアッセイを実施した。薬効既知の3399化合物に関して調査したところ、最終的に7種のヒット化合物を得た。以上より、RhoNox-4は鉄代謝の変動を引き起こす化合物を探索するための研究ツールとして有用であり、基礎研究から創薬研究まで幅広い分野での貢献が期待される。
(2)細胞質拡散型のレシオ型二価鉄蛍光プローブの開発を実施したが、プローブの細胞内動態の問題から、有用なプローブ創出には至らなかった。しかしながらこの研究過程で、二価鉄イオンではなく遊離ヘムに対して選択的な蛍光応答を示すプローブ(HP1)を偶発的に見出した。生体内におけるヘムの挙動は、鉄代謝と密接な関係にあることに加え、鉄代謝と同様にその詳細な挙動は未解明であり興味深い。そこで、有用なヘム検出手段の確立を目的とし、HP1を基盤とした構造展開を実施した結果、よりヘム選択性の高いプローブ(HP5)を見出すことに成功した。本プローブは生体内における遊離ヘムの挙動を解明するための有用な研究ツールに成り得る。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 6件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Fe(II) Ion Release during Endocytotic Uptake of Iron Visualized by a Membrane-Anchoring Fe(II) Fluorescent Probe2018

    • 著者名/発表者名
      Niwa Masato、Hirayama Tasuku、Oomoto Ikumi、Wang Dan Ohtan、Nagasawa Hideko
    • 雑誌名

      ACS Chemical Biology

      巻: - 号: 7 ページ: 1853-1861

    • DOI

      10.1021/acschembio.7b00939

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A universal fluorogenic switch for Fe(II) ion based on N-oxide chemistry permits the visualization of intracellular redox equilibrium shift towards labile iron in hypoxic tumor cells2017

    • 著者名/発表者名
      Hirayama T., Tsuboi H., Niwa M., Miki A., Kadota S., Ikeshita Y., Okuda K., and Nagasawa H.
    • 雑誌名

      Chem Sci

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 4858-4866

    • DOI

      10.1039/c6sc05457a

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 遊離ヘムを選択的に検出可能なレシオ型蛍光プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽正人、平山祐、永澤秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 鉄制御分子の創出を目指した二価鉄イオン蛍光プローブによるハイスループットスクリーニング2018

    • 著者名/発表者名
      廣澤舟作、丹羽正人、平山祐、永澤秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞中での拡散性を高めた鉄(II)イオン蛍光プローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽正人、平山祐、奥田健介、永澤秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二価鉄蛍光プローブの開発とがん細胞における鉄動態解析への応用2017

    • 著者名/発表者名
      平山祐、丹羽正人、永澤秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二価鉄イオン選択的蛍光スイッチとしてのN-オキシドの化学の確立と細胞内鉄イオンレドックス平衡の解析2017

    • 著者名/発表者名
      平山祐、丹羽正人、坪井ひとみ、永澤秀子
    • 学会等名
      第70回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of a membrane-anchoring Fe(II) fluorescent probe2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Niwa, Tasuku Hirayama, Hideko Nagasawa
    • 学会等名
      A3若手ミーティング
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二価鉄イオン蛍光プローブの構造最適化とハイスループットアッセイへの展開2017

    • 著者名/発表者名
      平山祐、丹羽正人、廣澤舟作、永澤秀子
    • 学会等名
      第11回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 細胞質中での拡散性を示す鉄(II)イオン蛍光プローブの開発とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      丹羽正人、平山祐、永澤秀子
    • 学会等名
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of a plasma membrane-anchoring Fe(II)-selective fluorescent probe2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Niwa, Tasuku Hirayama, Hideko Nagasawa
    • 学会等名
      The Second A3 Roundtable Meeting on Asia Chemical Probe Research Hub
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二価鉄検出蛍光プローブの多色展開2017

    • 著者名/発表者名
      平山祐、坪井ひとみ、丹羽正人、永澤秀子
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第5回学術集会
    • 発表場所
      愛知
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of a plasma membrane-anchoring Fe(II) probe based on N-oxide chemistry2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Niwa, Tasuku Hirayama, Hideko Nagasawa
    • 学会等名
      ASBIC8
    • 発表場所
      Auckland University
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A color series of fluorescent probes for detection of labile iron in living cells2016

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hirayama, Hitomi tsuboi, Masato Niwa, Hideko Nagasawa
    • 学会等名
      ASBIC8
    • 発表場所
      Auckland University
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞内鉄(II)イオン濃度の変動を検出できる蛍光プローブの開発2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽正人、平山祐、奥田健介、永澤秀子
    • 学会等名
      第14回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      岐阜グランドホテル
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞小器官選択的鉄(II)プローブによるフェロトーシス誘導時の鉄変動解析2016

    • 著者名/発表者名
      平山祐、三木彩路、丹羽正人、永澤秀子
    • 学会等名
      第14回がんとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      岐阜グランドホテル
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 多色化を目指した二価鉄イオン蛍光プローブ群の開発2016

    • 著者名/発表者名
      平山祐、丹羽正人、坪井ひとみ、永澤秀子
    • 学会等名
      第40回日本鉄バイオサイエンス学会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞小器官選択的蛍光プローブによる鉄依存的細胞死における鉄動態解析2016

    • 著者名/発表者名
      平山祐、三木彩路、丹羽正人、永澤秀子
    • 学会等名
      第10回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      石川県立音楽堂(金沢)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Molecular imaging of iron metabolism during ferroptosis with a novel mitochondria-targeting fluorescent probe2016

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hirayama, Masato Niwa, SatokiKadota, Ayaji Miki, Kensuke Okuda, Hideko Nagasawa
    • 学会等名
      World Molecular Imaging Congress (WMIC) 2016
    • 発表場所
      New York
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二価鉄イオン蛍光プローブの構造最適化とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽正人、平山祐、永澤秀子
    • 学会等名
      生体機能関連化学部会若手の会第28回サマースクール
    • 発表場所
      ホテルたつき(蒲郡)
    • 年月日
      2016-07-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜上に局在する鉄(II)イオン検出蛍光プローブの開発2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽正人、平山祐、奥田健介、永澤秀子
    • 学会等名
      第11回日本ケミカルバイオロジー学会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2016-06-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二価鉄イオン蛍光プローブの構造最適化と細胞内二価鉄イオン変動の可視化2016

    • 著者名/発表者名
      丹羽正人、平山祐、奥田健介、永澤秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第136年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Development of a new class of high-contrast Fe(II) selective fluorescent probes based on spirocyclized scaffolds and its application2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Niwa, Tasuku Hirayama, Kensuke Okuda, Hideko Nagasawa
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development and applications of fluorescent probes for selective and turn-on detection of Fe(II) ion2015

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hirayama, Masato Niwa, Kensuke Okuda, Hideko Nagasawa
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鉄(II)イオン蛍光プローブ群の多色展開2015

    • 著者名/発表者名
      平山祐、丹羽正人、坪井ひとみ、奥田健介、永澤秀子
    • 学会等名
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内小器官への局在性を持つ鉄(II)イオン蛍光プローブ群の開発2015

    • 著者名/発表者名
      平山祐、丹羽正人、門田聡基、奥田健介、永澤秀子
    • 学会等名
      日本鉄バイオサイエンス学会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-08-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜上で機能する二価鉄イオン蛍光プローブの開発2015

    • 著者名/発表者名
      丹羽正人、平山祐、奥田健介、永澤秀子
    • 学会等名
      生体機能関連化学部会若手の会第27回サマースクール
    • 発表場所
      神戸セミナーハウス
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 薬化学研究室

    • URL

      http://sv1.gifu-pu.ac.jp/lab/yakka/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 岐阜薬科大学 薬化学研究室

    • URL

      http://sv1.gifu-pu.ac.jp/lab/yakka/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 蛍光プローブ2018

    • 発明者名
      永澤秀子、平山祐、丹羽正人
    • 権利者名
      岐阜市
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi