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金属錯体の反応性を駆使する小分子蛍光プローブの開発と生物応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H04124
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機化学
研究機関同志社大学

研究代表者

人見 穣  同志社大学, 理工学部, 教授 (20335186)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード過酸化水素 / 細胞 / 蛍光プローブ / 鉄錯体 / 反応 / 酸化 / 金属錯体 / 発光 / 蛍光 / ユーロピウム / 置換基効果 / ペルオキシダーゼ / 分析科学 / 細胞・組織 / 錯体化学 / 細胞化学 / 生物無機化学 / 生体機能関連化学 / 酸化反応
研究成果の概要

細胞がシグナルとして放出する過酸化水素を秒単位で可視化することのできる蛍光プローブを開発している。この蛍光プローブは錯体とプロ蛍光団とこれらを結ぶリンカーから成り立っている。本研究では錯体構造、プロ蛍光団、リンカーのそれぞれに改良を加えた。最も感度の良い過酸化水素蛍光プローブを用いた場合、EGF受容体を過剰発現していないHeLa細胞においても過酸化水素を検出できた。また、本錯体を利用し、細胞塊の低酸素領域において一酸化窒素の光放出が達成できることを証明した。また、錯体が還元的酸素活性化によってDNAを切断するメカニズムも解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体で酸化反応をつかさどる酵素の機能を人工的な小分子で再現することに成功している。本研究ではその機能を大幅に向上させることに成功した。これらの成果は、微量な過酸化水素を検収することが必要なあらゆる場所で役立つ。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 3件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 9件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] University of California, Santa Barbara/Department of Chemistry and Biochemistry(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, Santa Barbara/Department of Chemical Engineering(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Harvard University/School of Eng. and Applied Sciences(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Lawrence Berkeley National Laboratory(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Acceleration of Hydrolytic DNA Cleavage by Dicopper(II) Complexes with p-Cresol-Derived Dinucleating Ligands at Slightly Acidic pH and Mechanistic Insights2019

    • 著者名/発表者名
      Kodera Masahito、Kadoya Yuki、Aso Kenta、Fukui Katsuki、Nomura Akiko、Hitomi Yutaka、Kitagishi Hiroaki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 92 号: 4 ページ: 739-747

    • DOI

      10.1246/bcsj.20180353

    • NAID

      130007632580

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrogen Peroxide-Reducing Factor Released by PC12D Cells Increases Cell Tolerance against Oxidative Stress2018

    • 著者名/発表者名
      Asami Muraishi, Emi Haneta, Yoshiro Saito, Yutaka Hitomi, Mamoru Sano, Noriko Noguchi
    • 雑誌名

      Biological & Pharmaceutical Bulletin

      巻: 41 号: 5 ページ: 777-785

    • DOI

      10.1248/bpb.b18-00016

    • NAID

      130006730719

    • ISSN
      0918-6158, 1347-5215
    • 年月日
      2018-05-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Macrophage-Mediated Delivery of Light Activated Nitric Oxide Prodrugs with Spatial, Temporal and Concentration Control2018

    • 著者名/発表者名
      Michael A. Evans, Po-Ju Huang, Yuji Iwamoto, Kelly N. Ibsen, Emory M. Chan, Yutaka Hitomi, Peter C. Ford, Samir Mitragotri
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 9 号: 15 ページ: 3729-3741

    • DOI

      10.1039/c8sc00015h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Green fabrication of nanoporous BiVO4 films on ITO substrates for photoelectrochemical water-oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      Okunaka Sayuri、Hitomi Yutaka、Tokudome Hiromasa
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 8 号: 55 ページ: 31575-31580

    • DOI

      10.1039/c8ra05831h

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of Artificial Bleomycin: Pentadentate Monocarboxylamide Ligand Having a Spermine Tail for DNA Binding2018

    • 著者名/発表者名
      Akiko Nomura, Masahito Kodera, Yutaka Hitomi
    • 雑誌名

      Peptide Scicence 2017

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structurally Simple Cell-permeable Porphyrins: Efficient Cellular Uptake and Photo-toxicity of Porphyrins with Four Peripheral Primary-amine-terminated Oligo(ethylene oxide) Chains2017

    • 著者名/発表者名
      Natsumi Ohashi, Akiko Nomura, Masahito Kodera, Yutaka Hitomi
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 46 号: 12 ページ: 1754-1756

    • DOI

      10.1246/cl.170821

    • NAID

      130006243178

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specific Enhancement of Catalytic Activity by a Dicopper Core: Selective Hydroxylation of Benzene to Phenol with Hydrogen Peroxide2017

    • 著者名/発表者名
      Tsuji Tomokazu、Zaoputra Antonius Andre、Hitomi Yutaka、Mieda Kaoru、Ogura Takashi、Shiota Yoshihito、Yoshizawa Kazunari、Sato Hiroyasu、Kodera Masahito
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 56 号: 27 ページ: 7779-7782

    • DOI

      10.1002/anie.201702291

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DNA Cleavage through Reductive Dioxygen Activation by Iron-Bleomycin Mimics with Carboxamido Ligation: Correlation between DNA Cleavage Efficacy and Redox Potential2017

    • 著者名/発表者名
      Nomura, A.; Iwamoto, Y.; Arakawa, K.; Kashida, A.; Kodera, M.; Hitomi, Y.
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1109-1111

    • DOI

      10.1246/cl.170354

    • NAID

      130005907008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cellular Application of Cell-membrane Permeable Fluorescent Zinc Probe Having a Cationic Peptide Tail2017

    • 著者名/発表者名
      Nomura, A.; Kashida, A.; Kodera, M.; Hitomi, Y.
    • 雑誌名

      Peptide Science 2016

      ページ: 173-174

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and High Reactivity of the anti-Dioxo Form of High- Spin m-Oxodioxodiiron(IV) as the Active Species That Cleaves Strong C2016

    • 著者名/発表者名
      Masahito Kodera,* Shin Ishiga, Tomokazu Tsuji, Katsutoshi Sakurai, Yutaka Hitomi, Yoshihito Shiota, P. K. Sajith, Kazunari Yoshizawa, Kaoru Mieda, and Takashi Ogura
    • 雑誌名

      Chemistry A European Journal

      巻: 17 号: 17 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1002/chem.201600048

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Fine Particles of Sheelite-Monoclinic Phase BiVO4 via an Aqueous Chelating Method for Efficient Photocatalytic Oxygen Evolution under Visible-light Irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      Okunaka, S.; Tokudome, H.; Hitomi, Y.; Abe, R.
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 4 号: 10 ページ: 3926-3932

    • DOI

      10.1039/c5ta09789d

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Mononuclear Manganese Complexes for Selective Alkane Oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      竹林 大貴、増田 瑛介、小寺 政人、人見 穣
    • 学会等名
      第28回金属の関与する生体関連反応シンポジウム (SRM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Selective Alkane Oxidation Catalyzed by Mononuclear Nonheme Iron Complex2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hitomi
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ブレオマイシン機能モデル系における鉄(III)ヒドロペルオキシド種の解析2018

    • 著者名/発表者名
      野村 章子・坂井 僚介・小寺 政人・人見 穣
    • 学会等名
      第12回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アニオン性カルボキサミド配位金属錯体を触媒とする選択酸化反応2018

    • 著者名/発表者名
      山岡功二・森川直人・吉澤直志・竹林大貴・上田純平・和村聡士・小寺政人・人見穣
    • 学会等名
      第122回触媒討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of Oxidation Catalysts Based on Bio-inspired Iron Complexes2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hitomi
    • 学会等名
      The 25th International SPACC Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DEVELOPMENT OF USEFUL FUNCTIONAL MOLECULES BASED ON BIOINSPIRED COMPLEXES2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hitomi
    • 学会等名
      9th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Selective Oxidation Catalyst Based on Stimuli-Responsive Mononuclear Nonheme Complex”2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hitomi
    • 学会等名
      International Congress on Pure & Applied Chemistry 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 二核銅錯体が触媒する H2O2によるベンゼンの直接酸化に及ぼ す配位子の電子効果:活性制御と反応機構解明2018

    • 著者名/発表者名
      髙橋宏仁、辻 朋和、人見 穣、小寺政人
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸素発生触媒を目的とする二核コバルト錯体の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岩永 修、オプトラ アントニウス アンドレ、辻 朋和、人見 穣、小寺政人
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2019)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 環状アミン修飾アミド型二核化配位子の合成とその二核銅錯体 による DNA 切断と抗がん活性2018

    • 著者名/発表者名
      前川雄哉・角谷優樹・人見 穣・小寺政人
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of High Activity in Hydrolytic DNA Cleavage by Dicopper Complex at low pH region2018

    • 著者名/発表者名
      KADOYA, Yuki; HITOMI, Yutaka; KODERA, Masahito
    • 学会等名
      日本化学会 第98春季年会 (2020)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNA二重鎖を切断する人工ブレオマイシンの合成2018

    • 著者名/発表者名
      野村章子、坂井僚介、岩本勇次、小寺政人、人見穣
    • 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] Anti-oxidative Activity of Mononuclear Nonheme Iron Complex: Effect of Albumin Binding2017

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto, Y.; Kato, S.; Kodera, M.; Onoda, A.; Hayashi, T.; Hitomi, Y.
    • 学会等名
      第27回金属の関与する生体関連反応シンポジウム(SRM2017)
    • 発表場所
      千葉県野田市
    • 年月日
      2017-06-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 環状オリゴオキシエチレン基を有するシッフ塩基金属錯体によるカチオン認識2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤 直志,山村 諒,小寺 政人,人見 穣
    • 学会等名
      第15回ホスト-ゲスト・超分子化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 鉄オキソ種により選択的に不活性C?H結合を酸化する触媒の設計:酵素の戦略をもとに今どこまで設計できるのか?2017

    • 著者名/発表者名
      人見 穣
    • 学会等名
      錯体化学若手の会夏の学校2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Photoluminescence Properties of Zinc Sulfide Nanoparticles Classified by Size Selective Precipitation2017

    • 著者名/発表者名
      Yasushige MORI, Kyoko YAMAMOTO,Yutaka HITOMI, Doris SEGETS, Wolfgang PEUKERT, Katsumi TSUCHIYA
    • 学会等名
      10th World Congress of Chemical Engineering
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒドロペルオキシド鉄(III)錯体の生成とその反応性に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      坂井 僚介,野村 章子,小寺 政人,人見 穣
    • 学会等名
      2017年度先端錯体工学研究会(SPACC)年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] がん細胞内のDNAを特異的に切断する膜透過性二核銅錯体の開発2017

    • 著者名/発表者名
      角谷 優樹,福井 克樹,人見 穣,小寺 政人
    • 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] DNAに特異的に結合する蛍光プローブを持つ二核金属錯体の開発2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤 樹,人見 穣,小寺 政人
    • 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] 二核銅錯体が触媒するベンゼンの直接酸化による高速・高選択的フェノール合成2017

    • 著者名/発表者名
      小寺 政人,辻 朋和,ZAOPUTRA, Antonius Andre,人見 穣,小倉 尚志,塩田 淑人,吉澤 一成
    • 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] 鉄ブレオマイシン機能モデル錯体を用いた酸素の還元的活性化による酸化的DNA切断2017

    • 著者名/発表者名
      野村 章子,奥田 夏未,岩本 勇次,加藤 俊介,小寺 政人,小野田 晃,林 高史,人見 穣
    • 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] カルボキサミド配位単核非ヘム鉄錯体を用いた選択酸化触媒の開発2017

    • 著者名/発表者名
      人見 穣
    • 学会等名
      第120回触媒討論会,2017年9月
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Electronic effect on rapid and efficient hydroxylation of benzenes and alkanes with H2O2 catalyzed by dicopper complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Tomokazu TSUJI, Yutaka HITOMI, Kaoru MIEDA, Takashi OGURA, Yoshihito SHIOT, Kazunari YOSHIZAW, Hiroyasu SATO, Masahito KODERA
    • 学会等名
      第67回錯体化学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mechanistic Studies for Selective Benzene Hydroxylation with Hydrogen Peroxide Catalyzed by Nickel Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      Antonius Andre ZAOPUTRA, Tomokazu Tsuji, Yutaka Hitomi, Kaoru Mied, Takashi Ogur, Masahito Kodera
    • 学会等名
      第67回錯体化学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] N2S型大環状配位子のヘテロ二核金属錯体が触媒する電気化学的CO2還元2017

    • 著者名/発表者名
      北川 竜也,吉田 剛,人見 穣,小寺 政人
    • 学会等名
      第67回錯体化学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] H2O2/二核銅錯体によるベンゼンの選択的水酸化に及ぼすキノリン側鎖の効果2017

    • 著者名/発表者名
      八塚 駿,辻 朋和,人見 穣,小寺 政人
    • 学会等名
      第67回錯体化学会討論会,2017年10月
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Aerobic Oxidation Catalyzed by Mononuclear Non-heme Iron Complexes2017

    • 著者名/発表者名
      竹林 大貴,坂井 僚介,森川 直人,平松 南実,小寺 政人,笹野 裕介,岩渕 好治,人見 穣
    • 学会等名
      第67回錯体化学会討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 銅錯体が触媒するH2O2によるアルカン酸化:二核銅の効果2017

    • 著者名/発表者名
      岸本 竜弥,辻 朋和,人見 穣,小寺 政人
    • 学会等名
      第50回酸化反応討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二核銅(II)錯体が触媒するベンゼンの直接酸化による選択的フェノール生成:水分子の効果に基づく高活性触媒の開発2017

    • 著者名/発表者名
      辻 朋和,人見 穣,塩田 淑人,吉澤 一成,小寺 政人
    • 学会等名
      第50回酸化反応討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸素発生触媒を目的とする二核コバルト錯体の開発2017

    • 著者名/発表者名
      岩永 修,Antonius Andre ZAOPUTRA,辻 朋和,人見 穣,小寺 政人
    • 学会等名
      第50回酸化反応討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二核銅錯体が触媒するH2O2によるベンゼンの直接酸化による選択的フェノール生成:6-hpa配位子の電子効果による酸化触媒活性制御2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋 宏仁,辻 朋和,人見 穣,小寺 政人
    • 学会等名
      第50回酸化反応討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of artificial bleomycin analogue: Pentadentate carboxamide ligand having spermine moiety for DNA binding2017

    • 著者名/発表者名
      Akiko Nomura, Ryosuke Sakai, Yuji Iwamoto,Masahito Kodera,Yutaka Hitomi
    • 学会等名
      The 54th Japanese Peptide Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Site-Selective C-H Bond Oxidation Catalyzed by Mononuclear Nonheme Iron Complexes: Additive Effects of Carboxylic Acids2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hitomi
    • 学会等名
      2017 DGIST Global Innovation Festival
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation of Hydrogen Peroxide by Functional Model Complexes for Superoxide Dismutase2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Hitomi
    • 学会等名
      EWHA Bioinorganic Chemistry Symposium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biologically Useful Functional Models of Metalloenzymes2016

    • 著者名/発表者名
      Hitomi, Y.
    • 学会等名
      8th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference
    • 発表場所
      Auckland, New Zealand
    • 年月日
      2016-12-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bioinspired Mononuclear Nonheme Iron Complexes for Detection of Hydrogen Peroxide inside Living Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Hitomi, Y.
    • 学会等名
      42nd International Conference on Coordination Chemistry
    • 発表場所
      Brest, France
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-01-27  

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