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ローダミン色素の消光メカニズム解析と蛍光プローブ開発への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18J23221
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 分析化学
研究機関東京大学

研究代表者

池野 喬之  東京大学, 薬学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード蛍光プローブ / 薬物代謝酵素 / CYP3A4 / ヒトiPS細胞由来肝細胞 / ヒトiPS細胞由来小腸上皮細胞 / PLP酵素 / 薬物間相互作用 / ねじれ型分子内電荷移動状態 / シトクロムP450
研究実績の概要

昨年度までの研究において、ねじれ型分子内電荷移動状態 (TICT) により消光する新規無蛍光性ローダミン類の開発、及び開発した無蛍光性ローダミンを母核とした薬物代謝酵素CYP3A4のN-脱アルキル化活性を検出する蛍光プローブの開発を行い、その生細胞への応用を行っている。本年度では、本研究で開発した無蛍光性ローダミン類を利用した新たな蛍光プローブとして、ニトロレダクターゼ活性検出蛍光プローブの開発にも成功しており、本研究で確立した、ローダミンのN-脱アルキル化を蛍光OFF/ONスイッチとして用いる蛍光制御原理の汎用性を示すことに成功した。また、新たな研究テーマとしてフッ素化アミノ酸とフッ化物イオン検出蛍光プローブを利用したPLP依存性酵素活性の蛍光検出系の開発にも取り組み、フッ素化バリンとフッ化物イオン検出蛍光プローブを利用した分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素1の酵素活性の蛍光検出に成功した。また、本系を用いることでHepG2細胞における分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素の酵素活性の蛍光検出が可能であることを示唆するデータも得られていることから、今後、細胞ベースでのPLP依存性酵素活性のハイスループット検出系の開発といった応用も期待される。以上のように、当初の計画であったTICTにより消光する新規無蛍光性ローダミン類の開発と、それに基づく新規蛍光プローブの開発・応用に成功しているだけでなく、新たな研究テーマであるPLP依存性酵素活性の蛍光検出系の開発についても成功した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Design, synthesis and evaluation of enzyme-responsive fluorogenic probes based on pyridine-flanked diketopyrrolopyrrole dyes2021

    • 著者名/発表者名
      Jenni Sebastien、Ponsot Flavien、Baroux Pierre、Collard Lucile、Ikeno Takayuki、Hanaoka Kenjiro、Quesneau Valentin、Renault K?vin、Romieu Anthony
    • 雑誌名

      Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      巻: 248 ページ: 119179-119179

    • DOI

      10.1016/j.saa.2020.119179

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A cytosolically localized far-red to near-infrared rhodamine-based fluorescent probe for calcium ions2020

    • 著者名/発表者名
      Numasawa Koji、Hanaoka Kenjiro、Ikeno Takayuki、Echizen Honami、Ishikawa Tomoe、Morimoto Masakazu、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Ikegaya Yuji、Nagano Tetsuo、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      The Analyst

      巻: 145 号: 23 ページ: 7736-7740

    • DOI

      10.1039/d0an01739f

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How Viscous Is the Solidlike Structure at the Interface of Ionic Liquids? A Study Using Total Internal Reflection Fluorescence Spectroscopy with a Fluorescent Molecular Probe Sensitive to High Viscosity2020

    • 著者名/発表者名
      Nishi Naoya、Yamazawa Takashi、Sakka Tetsuo、Hotta Hiroki、Ikeno Takayuki、Hanaoka Kenjiro、Takahashi Hiromi
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 号: 35 ページ: 10397-10403

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c01528

    • NAID

      120007167302

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rational Design of A Near-infrared Fluorescence Probe for Ca2+ Based on Phosphorus-substituted Rhodamines Utilizing Photoinduced Electron Transfer2020

    • 著者名/発表者名
      Shodai Takahashi, Kenjiro Hanaoka, Yohei Okubo, Honami Echizen, Takayuki Ikeno, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Kenzo Hirose, Masamitsu Iino, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 15 号: 4 ページ: 524-530

    • DOI

      10.1002/asia.201901689

    • 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] A Fluorescent Probe for Rapid, High-Contrast Visualization of Folate-Receptor-Expressing Tumors in Vivo2020

    • 著者名/発表者名
      Koji Numasawa, Kenjiro Hanaoka, Naoko Saito, Yoshifumi Yamaguchi, Takayuki Ikeno, Honami Echizen, Masahiro Yasunaga, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Masayuki Miura, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 59 号: 15 ページ: 6015-6020

    • DOI

      10.1002/anie.201914826

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a platform for activatable fluorescent substrates of glucose transporters (GLUTs)2019

    • 著者名/発表者名
      Takasugi Tomohiro、Hanaoka Kenjiro、Sasaki Ayako、Ikeno Takayuki、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Yamada Katsuya、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry

      巻: 27 号: 10 ページ: 2122-2126

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2019.02.055

    • 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] Design of Photostable, Activatable Near‐Infrared Photoacoustic Probes Using Tautomeric Benziphthalocyanine as a Platform2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Toriumi, Norihito Asano, Takayuki Ikeno, Atsuya Muranaka, Kenjiro Hanaoka, Yasuteru Urano, Masanobu Uchiyama
    • 雑誌名

      Angew. Chem. Int. Ed.

      巻: 58 号: 23 ページ: 7788-7791

    • DOI

      10.1002/anie.201903303

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Design and Synthesis of an Activatable Photoacoustic Probe for Hypochlorous Acid2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeno Takayuki、Hanaoka Kenjiro、Iwaki Shimpei、Myochin Takuya、Murayama Yoshiaki、Ohde Hisashi、Komatsu Toru、Ueno Tasuku、Nagano Tetsuo、Urano Yasuteru
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 91 号: 14 ページ: 9086-9092

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b01529

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生細胞におけるCYP3A4活性を検出可能な蛍光プローブの開発2020

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 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] TICT機構に基づく新規蛍光制御原理を用いた CYP3A活性検出蛍光プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 学会等名
      第14回日本分子イメージング学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] TICT機構に基づく消光機構を利用したCYP3A活性検出蛍光プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 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] TICT機構に基づく消光機構を利用したCYP3A活性検出蛍光プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生細胞応用可能なCYP3A4活性検出蛍光プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会 第32回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 立体的ねじれに起因するTICTを利用したCYP3A活性検出蛍光プローブの開発2019

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会(千葉)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ねじれ型分子内電荷移動に基づく消光機構を利用した蛍光プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第13回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 次亜塩素酸検出 Activatable 型光音響プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 学会等名
      第16回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム(PPF2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ねじれ型分子内電荷移動(TICT)に基づく消光機構を利用した蛍光プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 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] DEVELOPMENT OF AN ACTIVATABLE PHOTOACOUSTIC PROBE FOR HYPOCHLOROUS ACID2018

    • 著者名/発表者名
      池野喬之
    • 学会等名
      International Chemical Biology 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 新規無蛍光性ローダミン類2019

    • 発明者名
      花岡健二郎、浦野泰照、池野喬之
    • 権利者名
      花岡健二郎、浦野泰照、池野喬之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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