高効率・高感度な薬物代謝マルチアッセイシステムの開発

• 研究課題/領域番号: 25460055
• 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: 物理系薬学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 三重 安弘 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (00415746)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 電気化学分析 / 薬物代謝 / ナノ構造 / P450 / ナノ構造界面 / 電気化学アッセイ / ミクロソーム / 機能性界面

研究成果の概要

薬物代謝酵素を用いて、薬物および薬物候補化合物の代謝率を計測することは、薬物投与設計や医薬品開発において重要であり、より効率的な計測法の開発が望まれている。これまでに当該酵素の薬物代謝反応が電極上で進行する現象を見出し、電気化学検出法による高効率な新規アッセイ法の可能性が示されている。本研究では、この現象を解明することを目的とし、当該計測に有用な電極界面の化学的および物理的性質を明らかにした。また、得られた知見を基にして計測システムを構築し、薬物代謝反応の迅速な計測が可能であること示した。

研究成果

• [雑誌論文] Nanoporous structure of gold electrode fabricated by anodization and its efficacy for direct electrochemistry of human cytochrome P450. (2016)
  • 著者名/発表者名: Mie, Y., Ikegami, M. and Komatsu, Y.
  • 雑誌名: 10.1246/cl.160164 巻: 45 号: 6 ページ: 640-642
  • DOI: 10.1246/cl.160164
  • NAID: 130005155033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication and characterization of nanoporous gold on microelectrode. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikegami, M., Hirano, Y., Mie, Y. and Komatsu, Y.
  • 雑誌名: J. Electroanalytical Chem. 巻: 783 ページ: 188-191
  • DOI: 10.1016/j.jelechem.2016.11.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] p-Aminothiophenol modification on gold surface improves stability for electrochemically driven cytochrome P450 microsome activity. (2014)
  • 著者名/発表者名: Mie, Y., Tateyama, E. and Komatsu, Y.
  • 雑誌名: Electrochim. Acta 巻: 115 ページ: 364-369
  • DOI: 10.1016/j.electacta.2013.10.170
  • 査読あり
• [学会発表] 医薬品生産および物質検出を指向したビタミンD水酸化酵素の電気化学反応系の構築 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐々木ひかり、三重安弘、安武義晃、田村具博
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
  • 発表場所: 仙台国際センター（仙台）
• [学会発表] アノード溶解によるナノポーラスゴールド形成の電極サイズ依存性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池上真志樹、平野悠、三重安弘、小松康雄
  • 学会等名: 応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜）
• [学会発表] Electrochemically-assisted enzyme reaction: low cost production and sensitive detection of pharmaceuticals (2016)
  • 著者名/発表者名: 三重安弘、池上真志樹、小松康雄
  • 学会等名: 第15回 LS-BT合同研究発表会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所（つくば）
  • 年月日: 2016-02-02
• [学会発表] 高効率な物質生産および高感度な物質検出を指向した電気化学酵素反応基盤 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三重安弘
  • 学会等名: 微生物研究の新展開
  • 発表場所: 秋葉原コンベンションホール（東京都）
  • 年月日: 2016-01-13
• [学会発表] Electrochemical Analysis of P450s in Microfluidic Channel (2015)
  • 著者名/発表者名: 三重安弘、小松康雄
  • 学会等名: 日本生物物理学会第53回年会
  • 発表場所: 金沢大学（金沢）
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] ナノ構造電極上でのシトクロムP450 153A13aの電気化学触媒反応 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三重安弘、藤田尚也、長敏夫、小松康雄
  • 学会等名: 日本生物物理学会第52回年会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（札幌）
  • 年月日: 2014-09-27
• [学会発表] P450電気化学触媒の基盤技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 三重安弘、池上真志喜、小松康雄
  • 学会等名: 持続可能な社会を築く触媒技術の可能性
  • 発表場所: 北海道大学（札幌）
  • 年月日: 2014-08-29
• [学会発表] スパッタ金電極上での電気化学P450反応の評価
  • 著者名/発表者名: 三重安弘、館山絵美、小松康雄
  • 学会等名: 第23回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 武蔵野大学（東京都）
• [学会発表] 薬物代謝酵素P450を電気を使って効率よく制御する技術の開発
  • 著者名/発表者名: 三重安弘
  • 学会等名: HiNTセミナー
  • 発表場所: Ｒ＆Ｂパーク札幌大通サテライト（札幌）
• [学会発表] 分子内架橋によるナイルブルー修飾DNAの電子移動反応制御
  • 著者名/発表者名: 三重安弘、小綿恵子、小松康雄
  • 学会等名: 第7回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学（名古屋）
• [学会発表] レドックスDNAの電子移動反応に及ぼす二本鎖内架橋の影響
  • 著者名/発表者名: 三重安弘、小綿恵子、小松康雄
  • 学会等名: 日本生物物理学会第５１回年会
  • 発表場所: 京都国際会館（京都）
• [学会発表] 有機薄膜電極からの電子供給によるヒトＣＹＰ発現系ミクロソームの薬物代謝反応
  • 著者名/発表者名: 三重安弘、館山絵美、小松康雄
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本）
• [備考] 酸化還元酵素の電気的活性制御技術の開発
  • URL: https://unit.aist.go.jp/bpri/bpri-bimo/research2.html