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翻訳後修飾酵素活性のライブイメージングを実現するcoupled蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K19477
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 薬学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

小松 徹  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 特任助教 (40599172)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードケミカルバイオロジー / 創薬化学 / 酵素
研究成果の概要

本研究では,「生細胞系でのcoupled assay」という概念の確立を目指し,これに用いることができる各種酵素 - プローブペアの開発を進めてきた.顕著な成果として以下の2点が挙げられ,これらによって,生きた細胞内で起こる代謝反応をcoupled assayにより検出することで代謝過程の変化を理解する方法論の提案に成功したと考えている.
(1) がん細胞におけるS-adenosylmethionieの代謝系の制御機構の解明(JACS 2020)
(2) がん細胞のアミノ酸代謝異常の検出と制御に向けたlive cell coupled assay系の開発と,抗がん剤の新たな作用機序の解明

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題を通じて,生きた細胞内の代謝活性を評価する新たな方法論の確立に成功し,その有用性を世界に発信することができた(JACS 2020).
また,本研究を通じて見出された (1) 茶カテキンの細胞内メチル化状態の制御活性,(2) 既知の抗がん剤による細胞内代謝活性制御機構の発見,のいずれもが社会的にも重要なインパクトを与える研究成果であり,特に前者については,研究代表者の所属機関らによるプレスリリースがおこなわれ,医療系のニュースサイトなどで取り上げられた.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 2件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 5件、 招待講演 19件)

  • [雑誌論文] Multiplexed single-molecule enzyme activity analysis for counting disease-related proteins in biological samples2020

    • 著者名/発表者名
      Shingo Sakamoto, Toru Komatsu, Rikiya Watanabe, Yi Zhang, Taiki Inoue, Mitsuyasu Kawaguchi, Hidehiko Nakagawa, Takaaki Ueno, Takuji Okusaka, Kazufumi Honda, Hiroyuki Noji, Yasuteru Urano
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 6 号: 11

    • DOI

      10.1126/sciadv.aay0888

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolic-Pathway-Oriented Screening Targeting S-Adenosyl-l-methionine Reveals the Epigenetic Remodeling Activities of Naturally Occurring Catechols2019

    • 著者名/発表者名
      Ogihara Shusuke、Komatsu Toru、Itoh Yukihiro、Miyake Yuka、Suzuki Takayoshi、Yanagi Kouichi、Kimura Yusuke、Ueno Tasuku、Hanaoka Kenjiro、Kojima Hirotatsu、Okabe Takayoshi、Nagano Tetsuo、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 142 号: 1 ページ: 21-26

    • DOI

      10.1021/jacs.9b08698

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of ratiometric carbohydrate sensor based on boron dipyrromethene (BODIPY) scaffold2019

    • 著者名/発表者名
      Cheruthu Nusaiba Madappuram、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Hanaoka Kenjiro、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 29 号: 22 ページ: 126684-126684

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2019.126684

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Separation-Based Enzymomics Assay for the Discovery of Altered Peptide-Metabolizing Enzymatic Activities in Biosamples2019

    • 著者名/発表者名
      Ichihashi Yuki、Komatsu Toru、Kyo Etsu、Matsuzaki Hiroyuki、Hata Keisuke、Watanabe Toshiaki、Ueno Tasuku、Hanaoka Kenjiro、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 91 号: 18 ページ: 11497-11501

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b03016

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development and validation of an improved diced electrophoresis gel assay cutter-plate system for enzymomics studies2019

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Toru、Shimoda Masahiro、Kawamura Yukiko、Urano Yasuteru、Nagano Tetsuo
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics

      巻: 1867 号: 1 ページ: 82-87

    • DOI

      10.1016/j.bbapap.2018.06.004

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a Series of Practical Fluorescent Chemical Tools to Measure pH Values in Living Samples2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Shodai、Kagami Yu、Hanaoka Kenjiro、Terai Takuya、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Uchiyama Masanobu、Koyama-Honda Ikuko、Mizushima Noboru、Taguchi Tomohiko、Arai Hiroyuki、Nagano Tetsuo、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 18 ページ: 5925

    • DOI

      10.1021/jacs.8b00277

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of unsymmetrical Si-rhodamine fluorophores and application to a far-red to near-infrared fluorescence probe for hypoxia2018

    • 著者名/発表者名
      Hanaoka Kenjiro、Kagami Yu、Piao Wen、Myochin Takuya、Numasawa Koji、Kuriki Yugo、Ikeno Takayuki、Ueno Tasuku、Komatsu Toru、Terai Takuya、Nagano Tetsuo、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 54 号: 50 ページ: 6939-6942

    • DOI

      10.1039/c8cc02451k

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-throughput single-molecule bioassay using micro-reactor arrays with a concentration gradient of target molecules2018

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Rikiya、Komatsu Toru、Sakamoto Shingo、Urano Yasuteru、Noji Hiroyuki
    • 雑誌名

      Lab on a Chip

      巻: 18 号: 18 ページ: 2849-2853

    • DOI

      10.1039/c8lc00535d

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Red-Shifted Fluorogenic Substrate for Detection of lacZ-Positive Cells in Living Tissue with Single-Cell Resolution2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Hiroki、Kawamata Yu、Kamiya Mako、Tsuda-Sakurai Kayoko、Tanaka Shinji、Ueno Tasuku、Komatsu Toru、Hanaoka Kenjiro、Okabe Shigeo、Miura Masayuki、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 48 ページ: 15702-15706

    • DOI

      10.1002/anie.201808670

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid detection of metastatic lymph nodes of colorectal cancer with a gamma-glutamyl transpeptidase-activatable fluorescence probe2018

    • 著者名/発表者名
      Kubo Hidemasa、Hanaoka Kenjiro、Kuriki Yugo、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Kojima Ryosuke、Kamiya Mako、Murayama Yasutoshi、Otsuji Eigo、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 17781-6942

    • DOI

      10.1038/s41598-018-36062-3

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of Molecular Design Strategy To Obtain Activatable Fluorescent Probes for Carboxypeptidases2018

    • 著者名/発表者名
      Kuriki Yugo、Kamiya Mako、Kubo Hidemasa、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Tachibana Ryo、Hayashi Kento、Hanaoka Kenjiro、Yamashita Suguru、Ishizawa Takeaki、Kokudo Norihiro、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 140 号: 5 ページ: 1767-1773

    • DOI

      10.1021/jacs.7b11014

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence detection of serum albumin with a turnover-based sensor utilizing Kemp elimination reaction2017

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Shingo、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Hanaoka Kenjiro、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 27 号: 15 ページ: 3464-3467

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2017.05.076

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Azo-Based Photosensitizer Activated under Mild Hypoxia for Photodynamic Therapy2017

    • 著者名/発表者名
      Piao Wen、Hanaoka Kenjiro、Fujisawa Tomotsumi、Takeuchi Satoshi、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Terai Takuya、Tahara Tahei、Nagano Tetsuo、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      J. Am. Chem. Soc.

      巻: 139 号: 39 ページ: 13713-13719

    • DOI

      10.1021/jacs.7b05019

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Activatable Photosensitizer Targeted to γ-Glutamyltranspeptidase2017

    • 著者名/発表者名
      Chiba Mayumi、Ichikawa Yuki、Kamiya Mako、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Hanaoka Kenjiro、Nagano Tetsuo、Lange Norbert、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 56 号: 35 ページ: 10418-10422

    • DOI

      10.1002/anie.201704793

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Potential of Enzymomics Methodologies to Characterize Disease-Related Protein Functions2017

    • 著者名/発表者名
      Toru Komatsu
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 65 号: 7 ページ: 605-610

    • DOI

      10.1248/cpb.c17-00144

    • NAID

      130006772511

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 物質代謝の局所性の制御と理解を目指すケミカルバイオロジー研究2019

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      第19回日本蛋白質科学会年会・第71回日本細胞生物学会大会 合同年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diced electrophoresis gel 法を用いたがんにおけるペプチド代謝活性異常の網羅的解析2019

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2019年大会/第70回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 緑茶カテキンによる細胞内「メチル化」状態の制御と健康寿命2019

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      科学的根拠に基づく健康寿命を延ばす会 第15回講演・研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵素活性の網羅的探索(enzymomics)に基づく疾患関連タンパク質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 疾患と関わるエピジェネティック代謝異常の天然物カテコールによる制御2019

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      2019年度さきがけ疾患代謝領域研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵素活性の網羅的解析(enzymomics)による疾患関連タンパク質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      レドックス研究会 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of enzymomics approach to search for disease-related alternation of enzymatic functions2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Komatsu
    • 学会等名
      Mass Spectrometry and Proteomics (MSP) 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ペプチド代謝活性の網羅的解析(enzymomics)による新規疾患関連タンパク質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      新学術領域研究「化学コミュニケーションのフロンティア」第1回若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチド代謝活性の網羅的解析(enzymomics)による疾患関連タンパク質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      第69回日本電気泳動学会総会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵素活性の網羅的解析(Enzymomics)法による疾患関連タンパク質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      第56回生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of enzymomics approach to search for disease-related alternation of enzymatic functions2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Komatsu
    • 学会等名
      ICPAC Langkawi 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 酵素活性の網羅的評価(enzymomics)による新規疾患関連タンパク質の探索2018

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Diced Electrophoresis Gel (DEG) 法を用いた癌細胞における活性異常酵素の探索2018

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      第38回 キャピラリー電気泳動シンポジウム (SCE2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子夾雑の理解に基づく癌関連タンパク質のオルガネラ膜局時局在機構の解明と制御2018

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      新学術領域研究「分子夾雑の生命化学」関東地区シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵素のはたらきを「視る」手法を開発して新たな疾患関連タンパク質を「探す」2018

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      ITbM/IGER Chemistry Workshop 2018 - Exploring the Science with Molecules
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Discovery of Disease-related Alternation of Enzymatic Functions with Enzymomics Approach2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Komatsu, Jun Onagi, Yuki Ichikawa, Yasuteru Urano
    • 学会等名
      日本化学会第98年春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pathway-oriented screening法による解糖系酵素阻害剤の探索2018

    • 著者名/発表者名
      柳 光一 、小松徹、小島宏建、岡部隆義、長野哲雄、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロデバイスを用いた単一酵素活性検出による病態診断法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      坂本眞伍、小松徹、渡邉力也、張翼、野地博行、浦野泰照
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 荻原州介、小松徹、浦野泰照2018

    • 著者名/発表者名
      有機小分子蛍光プローブを用いたSAM高感度検出系の開発と応用
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of enzymomics approach to search for disease-related alternation of enzymatic functions2017

    • 著者名/発表者名
      Toru Komatsu, Jun Onagi, Yuki Ichihashi, Tetsuo Nagano and Yasuteru Urano
    • 学会等名
      International Chemical Biology Society 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of enzymomicsapproach to search for disease-related alternation of enzymatic functions2017

    • 著者名/発表者名
      Toru Komatsu, Jun Onagi, Yuki Ichihashi, Tetsuo Nagano and Yasuteru Urano
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of activatable fluorescent probes for carboxypeptidase and their application2017

    • 著者名/発表者名
      Yugo Kuriki, Mako Kamiya, Hidemasa Kubo, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Suguru Yamashita, Norihiro Kokudo and Yasuteru Urano
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規Activatable型Carboxypeptidase活性検出蛍光プローブの開発と応用2017

    • 著者名/発表者名
      栗木優五、神谷真子、小松徹、上野匡、山下俊、國土典宏、浦野泰照
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第12年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Pathway-oriented screening法による解糖系酵素阻害剤の探索2017

    • 著者名/発表者名
      柳光一、小松徹、小島宏建、岡部隆義、長野哲雄、浦野泰照
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第12年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドライブラリーを用いた酵素活性の網羅的解析法の確立と発展2017

    • 著者名/発表者名
      市橋裕樹、小名木淳、小松徹、神谷真子、松崎裕幸、畑啓介、渡邉聡明、浦野泰照
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第12年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロデバイス中の単一酵素活性検出による病態診断法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      坂本眞伍、小松徹、渡邉力也、張翼、野地博行、浦野泰照
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会 第12年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 蛍光物質Boron dipyrromethene (BODIPY) 2,6位化学修飾新規蛍光群開発2017

    • 著者名/発表者名
      小松徹、Cherythu Nusaiba MADAPPURAM、浦野泰照
    • 学会等名
      生体機能関連化学部会若手の会第29回サマースクール
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Diced Electrophoresis Gel (DICE) 法を用いた癌細胞における機能異常酵素の探索2017

    • 著者名/発表者名
      小松徹、小名木淳、市橋裕樹、浦野泰照
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドの「代謝」を視る技術を開発し新たな疾患関連タンパク質の機能を解明する2017

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      第49回若手ペプチド夏の勉強会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酵素の動的機能の理解による疾患関連タンパク質の探索2017

    • 著者名/発表者名
      小松徹
    • 学会等名
      第30回バイオメディカル分析科学シンポジウム(BMAS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pathway-oriented screening法による解糖系酵素阻害剤の探索2017

    • 著者名/発表者名
      柳光一、小松徹、小島宏建、岡部隆義、長野哲雄、浦野泰照
    • 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] S-adenosyl-L-methionine(SAM)の高感度検出に基づく細胞内メチオニン代謝活性のハイスループット評価系の開発2017

    • 著者名/発表者名
      第35回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 学会等名
      小松徹、荻原洲介、木村勇亮、浦野泰照
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドライブラリーを用いたenzymomicsプラットフォームの構築2017

    • 著者名/発表者名
      小松徹、小名木淳、市橋裕樹、浦野泰照
    • 学会等名
      第68回日本電気泳動学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Pathway-oriented screening法による癌細胞の代謝制御化合物の探索2017

    • 著者名/発表者名
      小松徹、柳光一、荻原洲介、小島宏建、岡部隆義、長野哲雄、浦野泰照
    • 学会等名
      ConBio2017(生命科学系合同年次大会) (第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pathway-oriented screening法による解糖系酵素阻害剤の探索2017

    • 著者名/発表者名
      柳 光一, 小松 徹, 小島 宏建, 岡部 隆義, 長野 哲雄, 浦野 泰照
    • 学会等名
      ConBio2017(生命科学系合同年次大会) (第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学大会)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ペプチドライブラリーを用いた酵素活性の網羅的解析法の確立と発展2017

    • 著者名/発表者名
      市橋裕樹、小名木淳、小松徹、神谷真子、松崎裕幸、畑啓介、渡邉聡明、浦野泰照
    • 学会等名
      ConBio2017(生命科学系合同年次大会) (第40回日本分子生物学会年会、第90回日本生化学大会)
    • 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: 2021-02-19  

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