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細胞代謝のケミカルバイオロジー研究の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 20H02861
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37010:生体関連化学
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) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード細胞代謝 / ベータ酸化 / 蛍光イメージング / ミトコンドリア / ペルオキシソーム / コバレントリガンド / ケミカルプロテオミクス / コバレントドラッグ / 阻害剤スクリーニング / スクリーニング / がん
研究開始時の研究の概要

本申請研究では、小分子プローブを用いた蛍光イメージングやケミカルプロテオミクスを用いた解析技術および代謝制御分子を新たに開発し、現状において未開拓の状態にある代謝のケミカルバイオロジー研究を発展させる。これらの手法を駆使する事で、生細胞の代謝活性化状態や、細胞集団内の代謝異種性について新たな知見を得ることを目指す。さらに、これらの基礎研究から得られた知見を集約し、がん代謝制御を目指した創薬研究を展開する。

研究成果の概要

本研究では、細胞代謝に関わる様々なケミカルバイオロジー研究を行った結果、脂肪酸のベータ酸化に関わる研究テーマにおいて高い成果を得た。具体的には、まず、脂肪酸のベータ酸化を検出できる蛍光プローブの開発に成功した。この蛍光プローブはマウス肝細胞におけるベータ酸化の活性化状態を蛍光で検出することに世界で初めて成功した。また、脂肪酸のベータ酸化活性を指標した反応性化合物(コバレントリガンド)の細胞系スクリーニングを行うことで、ベータ酸化阻害分子CFA-457を発見した。CFA-457は、細胞中のプロテインXを不可逆的に強く阻害する化合物であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発した蛍光プローブは細胞や肝細胞のベータ酸化を簡便に感度よく検出できる優れた機能を有する。今後に本プローブは、様々な生物研究に使われることで代謝に関わる様々な現象を明らかにすることに貢献することができる。一方で細胞代謝を指標したスクリーニングから見出した新規なコバレント阻害剤は、さらに活性を上げることで、プロテインXを高発現するがん幹細胞の増殖を阻害できる創薬へと発展することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Fluorescence-Based Detection of Fatty Acid β-Oxidation in Cells and Tissues Using Quinone Methide-Releasing Probes2023

    • 著者名/発表者名
      Shohei Uchinomiya, Tomoki Nagaura, Mark Weber, Yuya Matsuo, Naoki Zenmyo, Yuya Yoshida, Akito Tsuruta, Satoru Koyanagi, Shigehiro Ohdo, Naoya Matsunaga, Akio Ojida
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Sciety

      巻: 145 号: 14 ページ: 8248-8260

    • DOI

      10.1021/jacs.3c02043

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A multicolor and ratiometric fluorescent sensing platform for metal ions based on arene metal-ion contact2021

    • 著者名/発表者名
      Anna Kanegae, Yusuke Takata, Ippei Takashima, Shohei Uchinomiya, Ryosuke Kawagoe, Kazuteru Usui, Akira Yamashita, Jirarut Wongkongkatep, Manabu Sugimoto, Akio Ojida
    • 雑誌名

      Communications Chemistry

      巻: 4 号: 1 ページ: 104-104

    • DOI

      10.1038/s42004-021-00541-y

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] キノンメチド放出プローブによるペルオキシソームβ酸化の蛍光イメージング2023

    • 著者名/発表者名
      松尾祐冶, 永浦智樹, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      日本化学会 第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] FBDD戦略に基づくβ酸化を制御するCFA型コバレント阻害剤の探索2023

    • 著者名/発表者名
      YIN RUIKANG, 井上和哉, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      日本化学会 第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Fluorescence imaging of fatty acid beta oxidation pathways in cells and tussues with chemical probes2023

    • 著者名/発表者名
      234.Shohei UCHINOMIYA, Tomoki NAGAURA, Yuya MATSUO, Akito TSURUTA, Naoya MATSUNAGA, Shigehiro OHDO, Akio OJIDA
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ケミカルプローブによるペルオキシソーム内脂肪酸分解経路の検出2022

    • 著者名/発表者名
      松尾祐冶, 永浦智樹, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      第16回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 生体直交的脱シリル化反応を用いたケミカルプローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輔, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 光反応基によるHisタグ導入膜タンパク質の選択的ラベル化2022

    • 著者名/発表者名
      今村拓哉, 末次春花, 善明直輝, 田畑香織, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Activity-Based Probeによる生体組織での脂肪酸分解経路の蛍光イメージング2022

    • 著者名/発表者名
      内之宮祥平, 永浦智樹, 松永直哉, 鶴田朗人, 井上和哉, 大戸茂弘, 王子田彰夫
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光プローブを用いた脂肪酸β酸化阻害剤の探索, 生体機能関連化学部会2021

    • 著者名/発表者名
      井上和哉, Yin Ruikang, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      生体機能関連化学部会 若手の会 第32回サマースクール
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光プローブを用いた脂肪酸β酸化阻害剤の探索2021

    • 著者名/発表者名
      191.井上和哉, Yin Ruikang, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      第15回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 光反応を用いた迅速な細胞表層受容体の選択的ラベリング2021

    • 著者名/発表者名
      193.今村拓哉, 末次春花, 善明直輝, 田畑香織, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      第38回日本薬学会九州山口支部大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 生体組織での脂肪酸β酸化検出を目指したキノンメチド放出型プローブの構造検討2020

    • 著者名/発表者名
      永浦智樹, 井上和哉, Weber Mark, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] アルギナーゼ検出蛍光プローブの開発と阻害剤探索への展開2020

    • 著者名/発表者名
      鴨田光一郎, 内之宮祥平,王子田彰夫
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蛍光プローブを用いたβ酸化の生細胞イメージング2020

    • 著者名/発表者名
      井上和哉, 坂本茉莉, 内之宮祥平, 王子田彰夫
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 九州大学薬学研究院 創薬ケミカルバイオロジー分野ホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 王子田研究室 ホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 九州大学薬学研究院創薬ケミカルバイオロジー分野ホームページ

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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