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N-オキシド化学による鉄センシング技術を基盤とした鉄ホメオスタシスの解明・制御

研究課題

研究課題/領域番号 18H02110
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
研究機関岐阜薬科大学

研究代表者

平山 祐  岐阜薬科大学, 薬学部, 准教授 (10600207)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワード鉄代謝 / スクリーニング / 蛍光プローブ / 鉄イオン / イメージング / 鉄
研究成果の概要

現在、臨床において鉄過剰・鉄欠乏に使用される薬物はそれぞれキレート剤と鉄剤に限られる。これは細胞実験レベルでも同様であり、鉄の取り込み・排出を阻害・促進する生理活性化合物は極めて少なく、鉄の可視化化合物を含め、鉄研究に用いることのできる有用なケミカルツールは極めてすくない。そこで本研究では、これまで培ったN-オキシド化学を使った二価鉄検出技術を改良し、二価鉄検出蛍光プローブ高感度と、細胞内二価鉄ハイスループットアッセイシステムを構築することを目指した。さらに、ハイスループット細胞内二価鉄アッセイシステムにより、化合物ライブラリーのHTSを実施し、新しい鉄制御化合物を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、これまで検出することが困難であった細胞内鉄イオンを容易に可視化できるようにしたものであり、鉄研究において最大のネックであった鉄(II)イオンの選択的検出が可能になった。さらに、ハイスループットスクリーニングにより得た新たな鉄制御生理活性化合物は、鉄代謝を標的とした創薬シーズにもなりうることから、創薬研究の第一歩となる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 4件、 招待講演 15件)

  • [国際共同研究] 香港大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Groningen(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] A 19F-MRI probe for the detection of Fe(ii) ions in an aqueous system2020

    • 著者名/発表者名
      Kakiuchi Ryo、Hirayama Tasuku、Yanagisawa Daijiro、Tooyama Ikuo、Nagasawa Hideko
    • 雑誌名

      Organic & Biomolecular Chemistry

      巻: 18 号: 30 ページ: 5843-5849

    • DOI

      10.1039/d0ob00903b

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Throughput Screening for the Discovery of Iron Homeostasis Modulators Using an Extremely Sensitive Fluorescent Probe2020

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Tasuku、Niwa Masato、Hirosawa Shusaku、Nagasawa Hideko
    • 雑誌名

      ACS Sensors

      巻: 5 号: 9 ページ: 2950-2958

    • DOI

      10.1021/acssensors.0c01445

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zinc excess increases cellular demand for iron and decreases tolerance to copper in Escherichia coli2019

    • 著者名/発表者名
      Xu Zeling、Wang Pengchao、Wang Haibo、Yu Zuo Hang、Au-Yeung Ho Yu、Hirayama Tasuku、Sun Hongzhe、Yan Aixin
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 294 号: 45 ページ: 16978-16991

    • DOI

      10.1074/jbc.ra119.010023

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Intracellular Fe2+ accumulation in endothelial cells and pericytes induces blood-brain barrier dysfunction in secondary brain injury after brain hemorrhage2019

    • 著者名/発表者名
      Imai Takahiko、Iwata Sena、Hirayama Tasuku、Nagasawa Hideko、Nakamura Shinsuke、Shimazawa Masamitsu、Hara Hideaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-019-42370-z

    • 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] Hypoxia-induced disruption of neural vascular barrier is mediated by the intracellular induction of Fe(II) ion2019

    • 著者名/発表者名
      Cui Dan、Arima Mitsuru、Hirayama Tasuku、Ikeda Eiji
    • 雑誌名

      Experimental Cell Research

      巻: 379 号: 2 ページ: 166-171

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2019.04.003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescent probes for the detection of catalytic Fe(II) ion2019

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Tasuku
    • 雑誌名

      Free Radical Biology and Medicine

      巻: 133 ページ: 38-45

    • DOI

      10.1016/j.freeradbiomed.2018.07.004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Golgi-targeting fluorescent probe for labile Fe(ii) to reveal an abnormal cellular iron distribution induced by dysfunction of VPS352019

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Tasuku、Inden Masatoshi、Tsuboi Hitomi、Niwa Masato、Uchida Yasuhiro、Naka Yuki、Hozumi Isao、Nagasawa Hideko
    • 雑誌名

      Chemical Science

      巻: 10 号: 5 ページ: 1514-1521

    • DOI

      10.1039/c8sc04386h

    • 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] Organelle-specific analysis of labile Fe(ii) during ferroptosis by using a cocktail of various colour organelle-targeted fluorescent probes2019

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Tasuku、Miki Ayaji、Nagasawa Hideko
    • 雑誌名

      Metallomics

      巻: 11 号: 1 ページ: 111-117

    • DOI

      10.1039/c8mt00212f

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A mitochondria-targeted fluorescent probe for selective detection of mitochondrial labile Fe(ii)2018

    • 著者名/発表者名
      Hirayama Tasuku、Kadota Satoki、Niwa Masato、Nagasawa Hideko
    • 雑誌名

      Metallomics

      巻: 10 号: 6 ページ: 794-801

    • DOI

      10.1039/c8mt00049b

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iron-chelating agents attenuate NMDA-Induced neuronal injury via reduction of oxidative stress in the rat retina2018

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Kenji、Suzuki Taishi、Takahashi Kosuke、Koguchi Takumi、Hirayama Tasuku、Mori Asami、Nakahara Tsutomu、Nagasawa Hideko、Ishii Kunio
    • 雑誌名

      Experimental Eye Research

      巻: 171 ページ: 30

    • DOI

      10.1016/j.exer.2018.03.008

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 細胞内二価鉄の変動を指標としたハイスループットスクリーニング2021

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規ヘム選択的蛍光プローブの開発と応用2021

    • 著者名/発表者名
      河合 寛太、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ビスマスローダミン光増感剤の選択的活性化法の確立2021

    • 著者名/発表者名
      向峯 あかり、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内鉄制御化合物としてのLomofunginの全合成研究2021

    • 著者名/発表者名
      森本 壮汰朗、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ケミカルシフトスイッチを利用した二価鉄検出19F-MRIプローブの開発2021

    • 著者名/発表者名
      垣内 亮、平山 祐、柳沢 大治郎、遠山 育夫、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 二価鉄イオンを標的とした蛍光プローブとイメージング研究への応用2020

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      2020年度生理学研究所研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄のケミカルバイオロジー研究に向けた高感度二価鉄蛍光プローブの開発と応用2020

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      生命金属に関する合同年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヘム関連プロテオミクスを目指したアクティベイタブル型タンパク質ラベル化剤の開発2020

    • 著者名/発表者名
      玉越 里美、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第8会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内で機能する光解除型TBHPケージド化合物の開発2020

    • 著者名/発表者名
      青木 達也、辻 美恵子、渡辺 航、平良 遥乃、平山 祐、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第8会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Artesunate及びArtemisinin誘導体の鉄依存性抗腫瘍効果2020

    • 著者名/発表者名
      上田 陽子、鈴木 紀子、平山 祐、永澤 秀子、森重 健一郎
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第8会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 卵巣癌におけるフェロトーシス誘導剤アルテスネートの効果の検討2020

    • 著者名/発表者名
      小池 大我、竹中 基記、鈴木 紀子、森 美奈子、上田 陽子、平山 祐、永澤 秀子、森重 健一郎
    • 学会等名
      日本酸化ストレス学会東海支部第8会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生体深部の2価鉄を検出する19F-MRIプローブの開発2020

    • 著者名/発表者名
      垣内 亮、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 腫瘍選択的活性化を目指したビスマスローダミン光増感剤の開発2020

    • 著者名/発表者名
      向峯 あかり、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of Golgi-targeted fluorescent probe of labile Fe(II)2019

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hirayama, Hitomi Tsuboi, Masato Niwa, Yasuhiro Uchida, Yuki Naka, Masatoshi Inden, Isao Hozumi, and Hideko Nagasawa
    • 学会等名
      15th International Symposium on Applied Bioinorganic Chemistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体深部の2価鉄検出を指向した19F-MRIプローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      垣内 亮、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      創薬懇話会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 各局在型二価鉄検出プローブの開発研究2019

    • 著者名/発表者名
      早舩 花奈、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非対称性bismuth-rhodamine誘導体の合成とその光物性評価2019

    • 著者名/発表者名
      向峯 あかり、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内酸化ストレス制御を目指した光解除型ケージドTPHP化合物の開発2019

    • 著者名/発表者名
      辻 美恵子、渡辺 航、青木 達也、平山 祐、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第14回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Development of Fluorescent Probes of Subcellular Labile Fe(II)2019

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hirayama
    • 学会等名
      10th RSC-CSJ Joint Symposium -Chemistry for Complex Biological Systems-
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ビスマスの特性を活かしたセラノスティクス光増感剤の開発2019

    • 著者名/発表者名
      向峯 あかり、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      第37回メディシナルケミストリーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高感度二価鉄蛍光プローブの開発とハイスループットスクリーニングへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      平山 祐、丹羽 正人、廣澤 舟作、永澤 秀子
    • 学会等名
      第41回日本鉄バイオサイエンス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 新規蛍光プローブを用いた鉄イオンの検出法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      第47回日本心脈管作動物質学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄イオンを検出する蛍光プローブ分子の開発と応用2019

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      第92回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄と病態の関連を探る新たな二価鉄蛍光プローブの開発と応用2019

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 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
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of fluorescent probes for monitoring labile Fe(II) ion in lifing cells2019

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hirayama
    • 学会等名
      Asian International Symposium, The 99th CSJ Annual Meeting
    • 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] 生体内鉄イオンとの化学反応に基づく蛍光プローブの開発と応用2019

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      日本薬学会139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 核局在型二価鉄検出プローブの開発研究2019

    • 著者名/発表者名
      早舩 花奈、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Bismuth-rhodamine誘導体の合成法の確立と光物性制御に関する基礎的研究2019

    • 著者名/発表者名
      向峯 あかり、平山 祐、辻 美恵子、永澤 秀子
    • 学会等名
      日本薬学会139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞膜アンカリング型蛍光プローブによるエンドサイトーシス鉄取込過程におけるエンドソーム内二価鉄イオンの検出2018

    • 著者名/発表者名
      平山 祐、丹羽 正人、永澤 秀子
    • 学会等名
      第71回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光turn-on触媒性二価鉄プローブの開発とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      第29回微量元素学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of fluorescent probes for Fe(II) based on N-oxide chemistry and their application to live cell imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hirayama
    • 学会等名
      International Conference on Coordination Chemistry 2018
    • 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] 細胞膜アンカリング型二価鉄イオン蛍光プローブによるトランスフェリン誘導型鉄取り込みのリアルタイム可視化2018

    • 著者名/発表者名
      丹羽 正人、平山 祐、大本 育美、王 丹、永澤 秀子
    • 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] 蛍光プローブによる酸素濃度依存的な鉄変動イメージング2018

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      第22回酸素ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄イオンの生細胞イメージングを可能にする蛍光プローブの開発と応用2018

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      第91回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] オルガネラレベルでの二価鉄検出蛍光試薬の開発と応用2018

    • 著者名/発表者名
      平山 祐
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス学会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of fluorescent probes for the detection of Fe(II) ion in living cells2018

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Hirayama
    • 学会等名
      The International Symposium on Bioinorganic Chemistry 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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