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がん細胞イメージングを目指した共有結合型蛍光プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K05747
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
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
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

どど 孝介  国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (20415243)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードアフィニティーラベリング / がん / 蛍光イメージング / 有機化学 / 蛍光ラベリング
研究開始時の研究の概要

がん細胞特異的な蛋白質に結合する低分子化合物(リガンド)に蛍光団を導入した蛍光プローブは、がん細胞に対して選択的に結合することでその可視化を可能にする。しかしながら本手法ではリガンドと標的蛋白質との結合が維持される必要があるため、がん組織の固定化処理を行うと蛋白質の変性と共にその結合が損なわれ、組織標本の作製は困難であることが問題であった。
そこで、我々はプローブと標的蛋白質との間に共有結合を形成できるように設計することで、固定処理でも蛍光が損なわれることなく、組織標本中でも高感度にがん細胞の分布を調べることができる蛍光ラベリングプローブの開発を目指す。

研究成果の概要

本研究では生物活性化合物に結合する蛋白質を選択的に蛍光標識することができるアフィニティーラベリングを用いて、がん細胞を蛍光標識して可視化する蛍光プローブの開発を目指した。まず、がん細胞に受容体が多く発現することが報告されているビタミン類などを中心に様々なプローブの開発を行い、そのがん細胞への影響を調べた。その結果、効率は低いものの蛍光標識化できるプローブを見出すことに成功した。一方で顕著な抗腫瘍活性を持つ天然物に対して本手法を適用し、これまでに同定されていなかった新しい標的蛋白質を同定することにも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

がん治療においては外科手術によるがん組織の切除が有効であるが、わずかでも取り残しがあればそこからがん細胞は増殖し、がんの再発へとつながる。そのため、外科手術中に微小ながん細胞でも検出できる技術が望まれている。その達成を目指し、本研究ではがん細胞を蛍光標識できる蛍光プローブの開発を行った。その結果、実用化にはまだ超えるべき壁は多く残されているが、基本となる原理を確立することには成功した。加えて抗腫瘍活性を持つ天然物の新しい標的蛋白質を同定することにも成功し、新しいがん治療法の開発に貢献することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 分子夾雑の生物有機化学2023

    • 著者名/発表者名
      どど孝介, 袖岡幹子
    • 雑誌名

      CSJカレントレビュー 生体分子環境の化学

      巻: 45 ページ: 18-21

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] ケミカルバイオロジーを用いた細胞死の解析2022

    • 著者名/発表者名
      どど孝介, 袖岡幹子
    • 雑誌名

      医学のあゆみ 「細胞死のすべて―そのメカニズムと,生命現象・疾患との関わり」

      巻: 283 ページ: 540-549

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Dual targeting of DDX3 and eIF4A by the translation inhibitor rocaglamide A2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Mingming、Asanuma Miwako、Takahashi Mari、Shichino Yuichi、Mito Mari、Fujiwara Koichi、Saito Hironori、Floor Stephen N.、Ingolia Nicholas T.、Sodeoka Mikiko、Dodo Kosuke、Ito Takuhiro、Iwasaki Shintaro
    • 雑誌名

      Cell Chemical Biology

      巻: 28 号: 4 ページ: 475-486

    • DOI

      10.1016/j.chembiol.2020.11.008

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Chemical Probe -Innovative Chemical Tools for Cell Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Dodo
    • 学会等名
      2022 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science (MHS2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] O-nitrobenzoxadiazole (NBD): Small Bifunctional Unit for Turn-ON Fluorescent Affinity Labeling2019

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Dodo
    • 学会等名
      Chemical Probe Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Turn-ON型蛍光アフィニティー標識法の開発と応用:標識部位同定に基づく蛋白質複合体解析への展開2019

    • 著者名/発表者名
      どど孝介
    • 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
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 生細胞で機能する化学プローブ・化学的解析手法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      どど孝介
    • 学会等名
      2019年度後期(秋季)有機合成化学講習会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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