蛍光物質ライブラリーの構築及びその合成法を基にした、高機能蛍光センサーの開発

• 研究課題/領域番号: 24590005
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 化学系薬学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 平野 智也 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (20396980)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 有機化学 / 分析科学 / 薬学 / 蛍光 / 分子イメージング / センサー / 生体関連物質 / 核内受容体

研究成果の概要

測定対象を蛍光変化により検出する蛍光センサーは、様々な分野の研究に用いられている。我々は多数の蛍光物質から成るライブラリーを構築し、望みの機能を持つセンサーを探索および誘導体化による最適化という手法によって開発する研究を行った。その結果、pH6付近の環境を選択的に検出するセンサー、粘性の変化を蛍光波長変化によって検出するセンサー等の、環境変化を検出するセンサー群の開発に成功した。更に、酵素による反応や生体内で起こる選択的な結合反応により、その機能が制御されうるセンサーの開発にも成功した。こうしたセンサーは、生理機能解析だけでなく疾患の診断にも用いることが可能な有用な分子群である。

研究成果

• [雑誌論文] Development of a novel fluorescent sensor to detect a specific range of pH (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi, T.; Saito, T.; Kagechika, H.; Hirano, T.
  • 雑誌名: Tetrahedron Lett. 巻: 55 号: 50 ページ: 6784-6786
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2014.10.037
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structural development of p-carborane-based potent non-secosteroidal vitamin D analogs. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujii, S.; Sekine, R.; Kano, A.; Masuno, H.; Songkram, C.; Kawachi, E.; Hirano, T.; Tanatani, A.; Kagechika, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem 巻: 22 号: 21 ページ: 5891-5901
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2014.09.020
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Design and synthesis of tetraol derivatives of 1,12-dicarba-closo-dodecaborane as non-secosteroidal vitamin D analogs. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujii, S.; Kano, A.; Masuno, H.; Songkram, C.; Kawachi, E.; Hirano, T.; Tanatani, A.; Kagechika, H
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. Lett. 巻: 24 号: 18 ページ: 4515-4519
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2014.07.075
  • 査読あり
• [雑誌論文] 球状疎水性ファーマコフォアを有する非セコステロイド型VDR リガンドの創製研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤井晋也, 棚谷綾, 平野智也, 影近弘之
  • 雑誌名: ビタミン 巻: 88 ページ: 389-395
  • NAID: 110009843773
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and structure-activity relationship of p-carborane-based non-secosteroidal vitamin D analogs. (2014)
  • 著者名/発表者名: Fujii, S.; Kano, A.; Songkram, C.; Masuno, H.; Tao da, Y.; Kawachi, E.; Hirano, T.; Tanatani, A.; Kagechika, H.
  • 雑誌名: Bioorg. Med. Chem. 巻: 22 号: 4 ページ: 1227-1235
  • DOI: 10.1016/j.bmc.2014.01.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structures of histone methyltransferase SET7/9 in complexes with adenosylmethionine derivatives (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Niwa, Noriko Handa, Yuri Tomabechi, Keiko Honda, Mitsutoshi Toyama, Noboru Ohsawa, Mikako Shirouzu, Hiroyuki Kagechika, Tomoya Hirano, Takashi Umehara, Shigeyuki Yokoyama
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section D 巻: 69 号: 4 ページ: 595-602
  • DOI: 10.1107/s0907444912052092
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Functional Molecules for Elucidation of the Physiological Roles of Several Nuclear Receptors and Their Endogenous Ligands (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano
  • 雑誌名: Chemical and Pharmaceutical Bulletin 巻: 61 ページ: 111-120
  • NAID: 130003360731
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solvent-dependent Conformational and Fluorescence Change of an N-Phenylbenzohydroxamic Acid Derivative Bearing Two Pyrene Moieties. (2012)
  • 著者名/発表者名: Misae Kanai, Tomoya Hirano, Isao Azumaya, Iwao Okamoto, Hiroyuki Kagechika, Aya Tanatani
  • 雑誌名: Tetrahedron 巻: 68 号: 13 ページ: 2778-2783
  • DOI: 10.1016/j.tet.2012.02.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Isolation and identification of C-19 fatty acids with anti-tumor activity from the spores of Ganoderma lucidum (reishi mushroom) (2012)
  • 著者名/発表者名: Pei Gao, Tomoya Hirano, Zhiqing Chen, Tadashi Yasuhara, Yoshihiro Nakata, Akiko Sugimoto
  • 雑誌名: Fitoterapia 巻: 83 号: 3 ページ: 490-499
  • DOI: 10.1016/j.fitote.2011.12.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amarastelline A: A fluorescent alkaloid from Quassia amara and its properties in living cells (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Taniguchi et al
  • 雑誌名: Chempluschem 巻: 77 号: 6 ページ: 427-431
  • DOI: 10.1002/cplu.201200016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescent Properties of Coumarins with Dual Functions Constructed by Two Sequential Reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano, Haruko Kubo, Takuya Shiraishi, Kenichi Hiromoto, Takashi Fujiwara, Hiroyuki Kagechika
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 53 号: 44 ページ: 5916-5919
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2012.08.085
  • 査読あり
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素Set7/9に対する阻害剤の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平野智也、藤原敬士、平野道丈、大平香澄、伊藤昭博、吉田稔、影近弘之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第10回年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2015-06-10 – 2015-06-12
• [学会発表] Quassia amara由来の蛍光成分 (2015)
  • 著者名/発表者名: 日向尚輝、平野智也、影近弘之、大﨑愛弓
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ブラジル産薬用植物Bowdichia virgilioidesの種子に含まれる新規成分 (2015)
  • 著者名/発表者名: 笠原拓、遠藤裕太、夏目志帆里、秋末剛吉、原田研一、久保美和、福山愛保、平野智也、影近弘之、大崎愛弓
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 船橋
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素活性評価系の開発研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤原敬士, 髙口明日香, 森修一, 平野智也, 影近弘之、
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] 様々なpH領域を検出する蛍光センサー群の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野地優希, 平野智也, 齋藤俊樹, 白石拓也, 影近弘之
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] 特定の酵素により機能が制御されるカチオン蛍光センサーの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 白石拓也, 平野智也, 齊藤俊樹, 影近弘之
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] Development of fluorescent sensors for environmental change (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano, Takuya Shiraishi, Yuuki Noji, Toshki Saito, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Area “HD Physiology” The Final HD Physiology Symposium
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2015-03-06
• [学会発表] Development of Fluorescent Sensors with its Functions Regulated by Chemical or Enzymatic Reaction (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano, Takuya Shiraishi, Toshki Saito, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: 3rd Annual Conference of the International Chemical Biology Society
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-19
• [学会発表] 官能基変換により機能制御可能な蛍光センサーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白石拓也，齊藤俊樹，平野智也，影近弘之
  • 学会等名: 第58回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-10-04
• [学会発表] 蛍光物質ライブラリーおよびその構築法を基にした多機能性蛍光センサー群の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野智也，白石拓也，齋藤俊樹，影近弘之
  • 学会等名: 第８回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2014-09-11 – 2014-09-13
• [学会発表] Development of Various Fluorescent Sensors Based on the Construction of Fluorescent Compound Library (2014)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano
  • 学会等名: CCS-CSJ Joint Symposium
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2014-08-05
  • 招待講演
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素Set7/9阻害剤の開発研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原敬士、平野智也、大平香澄、伊藤昭博、吉田稔、影近弘之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第9回年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] 蛍光物質ライブラリー構築を基にした蛍光センサー群の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平野智也、白石拓也、齋藤俊樹、影近弘之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第9回年会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [学会発表] Click反応等の官能基変換により機能が変化する蛍光センサーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 齊藤俊樹，白石拓也，平野智也，影近弘之．
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] エストロゲン受容体の多様な生理作用解析のための蛍光性リガンド分子の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 白石拓也，平野智也，藤原敬士，影近弘之、
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素活性評価系の開発研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤原敬士、高口明日香、森修一、平野智也、影近弘之
  • 学会等名: 日本化学会第94春季年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 蛍光物質ライブラリーおよびその構築法を基にした蛍光センサー開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野智也
  • 学会等名: 新学術領域ナノメディシン分子科学セミナー
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] 置換基および認識部位の導入位置の組み合わせによる蛍光センサー機能の多様化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白石拓也、平野智也、齋藤俊樹、影近弘之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] SNAr反応を利用したリジン・メチル化リジンの識別 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原敬士、高口明日香、森修一、平野智也、影近弘之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第8回年会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Facile Method for Development of Various Fluorescent Sensors Based on Coumarin Scaffold (2013)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi, S., Hirano, T., Kubo, H., Hiromoto, K., Kagechika, H.
  • 学会等名: The 2nd HD Physiology International Symposium
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Discrimination between Lysine and N-e-methyllysine Using SNAr Reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: Mori, S., Takaguchi, A., Fujiwara, T., Hrano, T., Kagechika, H.
  • 学会等名: The 2nd HD Physiology International Symposium
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] SNAr反応を利用したリジン・メチル化リジンの識別 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原敬士，高口明日香，森修一，平野智也，影近弘之
  • 学会等名: 第25回生体機能関連化学部会サマースクール
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] 置換基により蛍光特性変化の様式を制御可能な蛍光センサー群の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 白石拓也，平野智也，齊藤俊樹，影近弘之
  • 学会等名: 第25回生体機能関連化学部会サマースクール
  • 発表場所: 八王子
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素活性評価系の構築を目指した反応剤の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤原敬士，髙口明日香，森修一，平野智也，影近弘之
  • 学会等名: 第24回日本レチノイド研究会学術集会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 蛍光物質ライブラリーおよびその構築法を基にした多機能性蛍光センサー群の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野智也
  • 学会等名: 新学術領域天然物ケミカルバイオロジー・地区ミニシンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 招待講演
• [学会発表] メチル化酵素、リン酸化酵素機能の制御および解析のための補酵素誘導体の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野智也、小林周作、岩瀬健太、影近弘之
  • 学会等名: 第5回 東 洋 研究会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 結合反応性を有する補酵素誘導体の開発と酵素機能解析への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野智也，小林周作，影近弘之
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 官能基変換により機能制御が可能な蛍光センサーの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 齊藤俊樹，白石拓也，長谷川翔平，平野智也，影近弘之
  • 学会等名: 第3回CSJ化学フェスタ2013
  • 発表場所: 船堀
• [学会発表] ニガキ科植物に含まれる新規蛍光成分の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大城佳奈子，日向尚輝，土川祐輝，黒木悠季菜，平野智也，影近弘之，大崎愛弓
  • 学会等名: 第57回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Quassia amara由来の新規蛍光物質の構造と生細胞への適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大崎愛弓、平野智也、谷口香織、滝沢進也、村田滋、岸田晶夫、影近弘之
  • 学会等名: 日本ケミカルバイオロジー学会第7回年会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Facile method for development of various fluorescent sensors based on coumarin scaffold (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano, Takuya Shiraishi, Haruko Kubo, Kenichi Hiromoto, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: 13th Tetrahedron Symposium
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
• [学会発表] Development of fluorescence activatable ligand based on the modulation of intramolecular heterodimer formation of fluorophore (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Fujiwara, Jun Akiyama, Tomoya Hirano, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: 13th Tetrahedron Symposium
  • 発表場所: Amsterdam, The Netherlands
• [学会発表] Development of Various Functional Molecules Based on Hydrophobic and Fluorescent Scaffolds (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano, Shinya Fujii, Shuichi Mori, Aya Tanatani, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: The 1st Official Conference of the International Chemical Biology Society (ICBS2012)
  • 発表場所: Boston, USA
• [学会発表] Development of Various Functional Fluorescent Molecules Based on the Construction of Coumarin Library (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano, Takuya Shiraishi, Haruka Sakai, Marie Kinoshita, Aya Tanatani, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: The 1st International Symposium on Biofunctional Chemistry (ISBS2012)
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] ヒストンメチル化酵素SET7/9とアデノシルメチオニン類縁体の共結晶構造
  • 著者名/発表者名: 丹羽英明、半田徳子、苫米地由里、本田桂子、大沢登、白水美香子、岩瀬健太、影近弘之、平野智也、梅原崇史、横山茂之
  • 学会等名: 第12回蛋白質科学学会年会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Development of various fluorescent sensors based on coumarin utilizing two orthogonal reactions
  • 著者名/発表者名: Takuya Shiraishi, Tomoya Hirano, Haruko Kubo, Kenichi Hiromoto, Hiroyuki Kagechika
  • 学会等名: 244th American Chemical Society National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] Development of fluorescent progesterone receptor ligand based on coumarin scaffold
  • 著者名/発表者名: Tomoya Hirano., Haruka Sakai, Marie Kinoshita, Shuichi Mori, Shinya Fujii, Hiroyuki Masuno, Hiroyuki Kagechika, Aya Tanatani
  • 学会等名: 244th American Chemical Society National Meeting & Exposition
  • 発表場所: Philadelphia, USA
• [学会発表] 種々の銅錯体構造を用いた活性窒素種蛍光センサーの開発研究
  • 著者名/発表者名: 能城静香、平野智也、影近弘之
  • 学会等名: 日本分析学会第61年会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] クマリンライブラリー構築を基にした多様な蛍光センサーの開発研究
  • 著者名/発表者名: 白石拓也、平野智也、久保晴子、廣元健一、影近弘之
  • 学会等名: 日本分析学会第61年会
  • 発表場所: 金沢
• [学会発表] Quassa amaraに含まれる新規蛍光物質の探索と生細胞への適用
  • 著者名/発表者名: 大崎愛弓、平野智也、谷口香織、滝沢進也、村田滋、岸田晶夫、影近弘之
  • 学会等名: 第56回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
  • 発表場所: 鹿児島
• [学会発表] 蛍光特性変化の様式を制御可能な新規蛍光センサー群の開発
  • 著者名/発表者名: 白石拓也、中亮人、平野智也、影近弘之
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 草津
• [学会発表] 反応団の最適化による高選択的活性窒素種蛍光センサーの開発研究
  • 著者名/発表者名: 平野智也、能城静香、影近弘之
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] SNAr反応を利用したリジン・メチル化リジンの識別
  • 著者名/発表者名: 高口明日香、森修一、平野智也、影近弘之
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 補酵素構造を基にしたヒストンメチル化酵素阻害剤の開発
  • 著者名/発表者名: 平野智也
  • 学会等名: 日本薬学会第133年会
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [備考] 東京医科歯科大学・生体材料工学研究所・薬化学分野HP
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/omc/index1.html
• [備考] 東京医科歯科大学 生体材料工学研究所 薬化学分野HP
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/omc/index1.html
• [備考] 東京医科歯科大学生体材料工学研究所薬化学分野
  • URL: http://www.tmd.ac.jp/mri/omc/index1.html