新規ケージドNO化合物等の反応性拡張と生体応用

• 研究課題/領域番号: 16H05103
• 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: 創薬化学
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 中川 秀彦 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (80281674)
• 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: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2017年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2016年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
• キーワード: ケミカルバイオロジー / 光化学 / ケージド化合物 / 超音波 / 放射線

研究成果の概要

一酸化窒素（NO）は重要な生体因子であるが、不安定で扱いにくい。我々はケージド化合物の有用性に着目し、NOとその関連生体因子のケージド化合物を開発してきた。本研究では、これまでの成果に基づき、in vivo応用に適した新たなNOのケージド化合物を開発した。これまでに開発したN-ニトロアミノフェノール型ケージドNOの色素を変換して黄緑色光応答性ケージドNOを開発し、ex vivo応用可能であることを示した。また、ケージドNOをポリマー製ナノ粒子に封入し、ケージドNOのナノ粒子化に成功した。さらにSi-ローダミン色素を利用して赤色応答性ケージドNOを開発しex vivo応用できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では種々のケージドNOの開発に成功し、実際に生物実験系で応用可能であることを示した。これらの化合物をさらに精査することで、NOの生理作用（血管拡張やがん細胞抑制）を利用した治療研究への応用が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Structure-efficiency relationship of photoinduced electron transfer-triggered nitric oxide releasers. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ieda N, Oka Y, Yoshihara T, Tobita S, Sasamori T, Kawaguchi M, Nakagawa H
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 9 号: 1 ページ: 1430-1430
  • DOI: 10.1038/s41598-018-38252-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Photo‐Controlled Release of Small Signaling Molecules to Induce Biological Responses (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa Hidehiko
  • 雑誌名: The Chemical Record 巻: 18 号: 12 ページ: 1708-1716
  • DOI: 10.1002/tcr.201800035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolic analysis of radioresistant medulloblastoma stem-like clones and potential therapeutic targets (2017)
  • 著者名/発表者名: Sun Lue、Moritake Takashi、Ito Kazuya、Matsumoto Yoshitaka、Yasui Hironobu、Nakagawa Hidehiko、Hirayama Aki、Inanami Osamu、Tsuboi Koji
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 号: 4 ページ: 1-24
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0176162
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Multicolor protein FRET with tryptophan, selective coumarin-cysteine labeling, and genetic acridonylalanine encoding (2017)
  • 著者名/発表者名: Ferrie John J.、Ieda Naoya、Haney Conor M.、Walters Christopher R.、Sungwienwong Itthipol、Yoon Jimin、Petersson E. James
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 53 号: 80 ページ: 11072-11075
  • DOI: 10.1039/c7cc05492k
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A yellowish-green-light-controllable nitric oxide donor based on N-nitrosoaminophenol applicable for photocontrolled vasolidation (2017)
  • 著者名/発表者名: Okuno H, Ieda N, Hotta Y, Kawaguchi M, Kimura K, Nakagawa H.
  • 雑誌名: Org. Biomol. Chem. 巻: 15 号: 13 ページ: 2791-2796
  • DOI: 10.1039/c7ob00245a
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photocontrol of NO, H₂S, and HNO Release in Biological Systems by Using Specific Caged Compounds (2016)
  • 著者名/発表者名: Hidehiko Nakagawa
  • 雑誌名: ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＆ ＰＨＡＲＭＡＣＥＵＴＩＣＡＬ ＢＵＬＬＥＴＩＮ 巻: 64 号: 9 ページ: 1249-1255
  • DOI: 10.1248/cpb.c16-00403
  • NAID: 130005261602
  • ISSN: 0009-2363, 1347-5223
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Light-controlled relaxation of the rat penile corpus cavernosum using NOBL-1, a novel nitric oxide releaser (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuji Hotta, Naoya Ieda, Ayako Fukumoto, Tomoya Kataoka, Yoshihiro Kawade, Yasuhiro Maeda, Hidehiko Nakagawa, and Kazunori Kimura
  • 雑誌名: Investig. Clin. Urol. 巻: 57 号: 3 ページ: 215-220
  • DOI: 10.4111/icu.2016.57.3.215
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] (7-Diethylaminocomarin-4-yl)methyl Ester of Suberoylanilide Hydroxamic Acid as a Caged Inhibitor for Photocontrol of Histone Deacetylase Activity (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoya Ieda, Sota Yamada, Mitsuyasu Kawaguchi, Naoki Miyata, and Hidehiko Nakagawa
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 24 号: 12 ページ: 2789-2793
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2016.04.042
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Visible Light-Controlled Nitric Oxide Release from Hindered Nitrobenzene Derivatives for Specific Modulation of Mitochondrial Dynamics (2016)
  • 著者名/発表者名: Kai Kitamura, Mitsuyasu Kawaguchi, Naoya Ieda, Naoki Miyata, and Hidehiko Nakagawa
  • 雑誌名: ACS Chem. Biol. 巻: 11 号: 5 ページ: 1271-1278
  • DOI: 10.1021/acschembio.5b00962
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 活性イオウ含有分子研究に資する光制御型硫化水素ドナーの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: Hidehiko Nakagawa
  • 雑誌名: 日本薬理学雑誌 巻: 147 号: 5 ページ: 294-298
  • DOI: 10.1254/fpj.147.294
  • NAID: 130005150961
  • ISSN: 0015-5691, 1347-8397
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Photo-controllable nitric oxide releasers for manipulation of biological responses (2018)
  • 著者名/発表者名: Hidehiko Nakagawa
  • 学会等名: 16th Annual meeting of the Society for Free Radical Research India 2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Photo-controllable NO releasers and induction of biological responses (2018)
  • 著者名/発表者名: Hidehiko Nakagawa
  • 学会等名: International symposium on caged compounds
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 特異的化学反応の発見から生物作用化合物の設計へ～光制御一酸化窒素投与剤の開発～ (2018)
  • 著者名/発表者名: 中川秀彦
  • 学会等名: 分子技術シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Development of Visible light-controllable NO donors and their biological applications (2017)
  • 著者名/発表者名: ?ソNaoya Ieda, Hana Okuno, Yuji Hotta, Mitsuyasu Kawaguchi, Kazunori Kimura, Hidehiko Nakagawa
  • 学会等名: 8th Joint Meeting of Society for Free Radical Research Australasia and Japan eighth International Symposium on Coenzyme Q10
  • 国際学会
• [学会発表] Photo-controllable Mitochondria-targeting Nitric Oxide Releasers and Modulation of Mitochondrial Dynamics (2017)
  • 著者名/発表者名: Kai Kitamura, Mitsuyasu Kawaguchi, Naoya Ieda, Kauhiro Hishikawa, Takayoshi Suzuki, Naoki Miyata, Hidehiko Nakagawa
  • 学会等名: 8th Joint Meeting of Society for Free Radical Research Australasia and Japan eighth International Symposium on Coenzyme Q10
  • 国際学会
• [学会発表] Photocontrollable hydrogen sulfide releaser with an acridone moiety (2016)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Shimoya, Mitsuyasu Kawaguchi, Naoya Ieda, Hidehiko Nakagawa
  • 学会等名: ACS National Meeting
  • 発表場所: Philadelphia
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] Nitric oxide donor controllable with yellowish green light (2016)
  • 著者名/発表者名: Hana Okuno, Naoya Ieda, Yuji Hotta, Mitsuyasu Kawaguchi, Kazunori Kimura, Hidehiko Nakagawa
  • 学会等名: ACS National Meeting
  • 発表場所: Philadelphia
  • 年月日: 2016-08-21
  • 国際学会
• [学会発表] Photocontrolled release of NO and related species with small chemical tools (2016)
  • 著者名/発表者名: Hidehiko Nakagawa
  • 学会等名: 9th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-05-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Mitochondria-Targeting Nitric Oxide Releasers Controllable with Visible Light and Manipulation of Mitochondrial Dynamics (2016)
  • 著者名/発表者名: Kai Kitamura, Misuyasu Kawaguchi, Naoya Ieda, Kazuhiro Hishikawa, Takayoshi Suzuki, Naoki Miyata, Hidehiko Nakagawa
  • 学会等名: 9th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2016-05-20
  • 国際学会
• [備考] 薬化学|公立大学法人 名古屋市立大学 大学院薬学研究科・薬学部
  • URL: https://www.nagoya-cu.ac.jp/phar/grad/soyaku/iyaku/yakka.html
• [備考] 薬化学分野 | 公立大学法人 名古屋市立大学大学院薬学研究科・薬学部
  • URL: http://www.nagoya-cu.ac.jp/phar/grad/soyaku/iyaku/yakka.html
• [備考] 薬化学|公立大学法人 名古屋市立大学 大学院薬学研究科・薬学部
  • URL: http://www.nagoya-cu.ac.jp/phar/grad/soyaku/iyaku/yakka.html
• [産業財産権] ナノ粒子、水性分散液、一酸化窒素放出制御剤 (2019)
  • 発明者名: 中川秀彦、家田直弥、川口充康
  • 権利者名: 名古屋市立大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2019-051163
  • 出願年月日: 2019