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一細胞代謝を可視化する蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19203
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 生体分子化学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

王子田 彰夫  九州大学, 薬学研究院, 教授 (10343328)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード蛍光プローブ / 代謝 / がん / ベータ酸化
研究成果の概要

本研究では、細胞内の代謝経路の活性化を蛍光検出できる新しい分子プローブの開発を行った。期間内では、脂肪酸ベータ酸化の活性化を蛍光増強で検出できる蛍光プローブの開発に注力した。代謝中間体として形成されるチオエステルの分子内環化反応を蛍光センシングシステムとするプローブをデザインして検討を行ったところ、実際に細胞内でベータ酸化を受けて環化反応体が生成することが明らかとなった。本成果は、今後に様々な中心代謝経路の活性化を検出できる蛍光プローブの開発を行う上で重要な基礎知見である。また、酵素反応によって自己開裂して蛍光変化を誘起できるリンカー分子の開発を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでに様々な細胞イベントを検出できる蛍光プローブが開発されてきたが、代謝経路自体の活性化を検出できる蛍光プローブの開発例はほとんど報告されていない状況にあった。本研究では、様々な細胞内代謝経路を検出できる可能性を持つ新しいセンシング機構を提案し、実際にそれが細胞内で機能することを明らかにした。本研究から得られた知見は、様々な代謝経路の蛍光可視化する蛍光プローブの分子デザインに有用に知見を与えるものである。また将来的には、細胞代謝の蛍光解析の実現や代謝を標的とした薬剤分子のスクリーニングにも貢献することが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2017 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 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Reversible ratiometric detection of highly reactive hydropersulfides using a FRET-based dual emission fluorescent probe2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke KAWAOGE, Ippei TAKASHIMA, Shohei UCHINOMIYA, Akio OJIDA
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 8 号: 2 ページ: 1134-1140

    • DOI

      10.1039/c6sc03856e

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fluorescence Sensing of Inorganic Phosphate and Pyrophosphate Using Small Molecular Sensors and Their Applications2017

    • 著者名/発表者名
      J. Wongkongkatep, A. Ojida. I. Hamachi
    • 雑誌名

      Topics in Current Chemistry

      巻: 375 号: 2 ページ: 1-33

    • DOI

      10.1007/s41061-017-0120-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 代謝検出蛍光プローブの開発(2)代謝中間体の分子内環化反応を利用したβ酸化のイメージング2019

    • 著者名/発表者名
      坂本茉莉・川越亮介・Weber Mark・鴨田光一郎・内之宮祥平・王子田彰夫
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内でのβ酸化検出を目指した蛍光プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      坂本茉莉, 川越亮介, Weber Mark, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      第55回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 生細胞内での脂肪酸β酸化検出を目指した蛍光プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      坂本茉莉, 川越亮介, Weber Mark, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      第35回日本薬学会九州支部大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カルボン酸の分子内環化反応を利用した蛍光センシングシステムの開発と酵素反応検出への応用2018

    • 著者名/発表者名
      中村範章, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a fluorescent probe for live-cell imaging of fatty acid beta oxidation2018

    • 著者名/発表者名
      Shohei Uchinomiya, Ryosuke Kawagoe, Mark Weber, Mari Sakamoto, Akio Ojida
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 新しいセンシング機構を組み込んだ蛍光プローブのデザインと応用2017

    • 著者名/発表者名
      王子田彰夫
    • 学会等名
      第30回九州分析化学若手の会春の講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 脂肪酸β酸化を検出するための基質型蛍光プローブの開発2017

    • 著者名/発表者名
      内之宮祥平、川越亮介、中村範章、王子田彰夫
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 新しい蛍光プローブのデザインと応用2017

    • 著者名/発表者名
      王子田彰夫
    • 学会等名
      2nd Symposium on New Trends of Nano-and Bio-Materials Design in Supramolecular Chemistry
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カルボン酸の自発的脱離反応を利用した蛍光センシングシステムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      中村範章、内之宮祥平、王子田彰夫
    • 学会等名
      第5回バイオ関連化学シンポジウム若手フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カルボン酸の自発的脱離反応を利用した蛍光センシングシステムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      中村範章、内之宮祥平、王子田彰夫
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] カルボン酸の自発的脱離反応を利用した蛍光センシングシステムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      中村範章、内之宮祥平、王子田彰夫
    • 学会等名
      第34回日本薬学会九州支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 九州大学薬学研究院創薬ケミカルバイオロジー研究室ホームページ

    • URL

      http://bunseki.phar.kyushu-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 九州大学薬学研究院生体分析化学分野ホームページ

    • URL

      http://bunseki.phar.kyushu-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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