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細胞機能制御に向けた生体内アシル化触媒の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17J07303
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 創薬化学
研究機関東京大学

研究代表者

永島 臨  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード有機合成 / ケミカルバイオロジー / 創薬化学 / 触媒設計 / 生体内反応 / アルツハイマー病治療 / 血液脳関門透過能 / 光酸素化触媒 / 新規治療法の開拓 / 触媒開発 / タンパク質修飾 / 細胞内反応 / 創薬
研究実績の概要

アルツハイマー病は脳の萎縮とともに認知機能の低下を引き起こす、認知症の主たる原因疾患であり、大きな社会問題となっている。その中で、アミロイドβ(Aβ)はアルツハイマー病の原因物質と考えられており、Aβの凝集を阻害することはアルツハイマー病治療に繋がると期待されている。所属研究室で開発された光酸素化触媒は、凝集Aβへの高選択性を示し、細胞毒性が低く、更にその電子ドナー・アクセプター・ドナー構造により組織透過性の高い660 nmの高波長光での励起が可能であり、疾患治療に向けて有望な触媒であった。一方で、本触媒はその高分子量・高脂溶性のため血液脳関門を通過せず、静脈注射を介したマウス脳内での酸素化は困難であった。そこで申請者は一昨年より、光酸素化触媒の治療への応用を見据え、低分子量・適度な脂溶性で、従来の触媒と同様の高酸素化活性を持つ触媒の開発を行ってきた。
所属研究室で開発されてきた触媒はいずれも、分子内のπ平面同士の結合回転によってスイッチON/OFF機構を有するため、分子が巨大に、かつ脂溶性が高くなっていた。申請者は昨年度、新たなスイッチON/OFF機構を有する分子を開発した。分子内の結合回転によらないスイッチ機構を開発することで、低分子量ながらAβへの高選択性を示し、さらに長波長光を吸収する分子の設計に成功した。さらに本分子はAβへの酸素化反応を進行させることでAβの毒性や凝集性・シード能を低減させることができた。
申請者は本分子のin vivo反応への応用を試みた。その結果、所属研究室で開発されてきた触媒の50倍以上のBBB透過性を示すことが明らかになった。さらに静脈内投与後の脳への橙光照射によって酸素化シグナルが検出されており、今後のアルツハイマー病治療への応用が期待できる。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Isolation, synthesis and bioactivity studies of phomactin terpenoids2018

    • 著者名/発表者名
      Kuroda Yusuke、Nicacio Karen J.、da Silva-Jr Ildefonso Alves、Leger Paul R.、Chang Stanley、Gubiani Juliana R.、Deflon Victor M.、Nagashima Nozomu、Rode Alexander、Blackford Katherine、Ferreira Antonio G.、Sette Lara D.、Williams David E.、Andersen Raymond J.、Jancar Sonia、Berlinck Roberto G. S.、Sarpong Richmond
    • 雑誌名

      Nature Chemistry

      巻: 10 号: 9 ページ: 938-945

    • DOI

      10.1038/s41557-018-0084-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthetic Posttranslational Modifications: Chemical Catalyst-Driven Regioselective Histone Acylation of Native Chromatin2017

    • 著者名/発表者名
      Amamoto Yoshifumi、Aoi Yuki、Nagashima Nozomu、Suto Hiroki、Yoshidome Daisuke、Arimura Yasuhiro、Osakabe Akihisa、Kato Daiki、Kurumizaka Hitoshi、Kawashima Shigehiro A.、Yamatsugu Kenzo、Kanai Motomu
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 139 号: 22 ページ: 7568-7576

    • DOI

      10.1021/jacs.7b02138

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Amyloid-b oxygenation catalyst toward treatment of Alzheimer’s diseases2019

    • 著者名/発表者名
      永島 臨, 小澤 柊太, 堀 由起子, 富田 泰輔, 相馬 洋平, 金井 求
    • 学会等名
      第19回 東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of blood-brain barrier permeable oxygenation catalyst of amyloid beta2019

    • 著者名/発表者名
      永島 臨, 小澤 柊太, 堀 由起子, 富田 泰輔, 相馬 洋平, 金井 求
    • 学会等名
      第56回 ペプチド討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 血液脳関門を透過可能な光酸素化触媒の開発と低侵襲的な脳内アミロイドβ光酸素化2019

    • 著者名/発表者名
      永島 臨, 小澤 柊太, 堀 由起子, 富田 泰輔, 相馬 洋平, 金井 求
    • 学会等名
      日本薬学会 第140回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Residue-selective histone acylations by DMAP-SH catalyst2018

    • 著者名/発表者名
      ○Nagashima, N.; Amamoto, Y.; Aoi, Y.; Suto, H.; Arimura, Y.; Osakabe, A.; Kato, D.; Kurumizaka, H.; Kawashima, S. A.; Yamatsugu, K.; Kanai, M.
    • 学会等名
      28th International Symposium on the Organic Chemistry of Sulfur
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 疾患治療を志向した改良型アミロイドβ酸素化触媒の開発2018

    • 著者名/発表者名
      〇永島 臨、小澤 柊太、堀 由起子、富田 泰輔、相馬 洋平、金井 求
    • 学会等名
      日本薬学会 第139回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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