ミトコンドリア疾患解明のための電子伝達体プローブ法の開発

• 研究課題/領域番号: 25713004
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 兵藤 文紀 九州大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (10380693)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 23,270千円 (直接経費: 17,900千円、間接経費: 5,370千円); 2015年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
• キーワード: レドックス / イメージング / ミトコンドリア / DNP / 動的核偏極 / フリーラジカル / MRI / ラジカル / ＭＲＩ / 活性酸素 / ＤＮＰ

研究成果の概要

ミトコンドリア電子伝達体に含まれるユビキノンやフラビン類は酸化的リン酸化の過程においてフリーラジカル中間体を形成することが知られている。我々は今回これらの分子と生体内重要抗酸化分子であるビタミンE、Kの同時可視化に成功した。ミトコンドリア機能低下マウスの筋肉内に、ユビキノンを生体プローブとして投与した場合に有意なラジカル代謝の低下を観測した。摘出した筋肉の電子伝達系の酸素消費が有意に低下していたことから、ユビキノンラジカルをプローブとすることで、ミトコンドリア機能異常を検出できることが示唆された。今後ミトコンドリア関連疾患への展開が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Selective Imaging of Malignant Ascites in a Mouse Model of Peritoneal Metastasis Using in Vivo Dynamic Nuclear Polarization-Magnetic Resonance Imaging. (2016)
  • 著者名/発表者名: Eto H, Hyodo F, Nakano K, Utsumi H.
  • 雑誌名: Analytic Chemistry 巻: 88 号: 4 ページ: 2021-27
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.5b04821
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Free Radical Imaging Using In Vivo Dynamic Nuclear Polarization-MRI. (2015)
  • 著者名/発表者名: Utsumi H, Hyodo F
  • 雑誌名: Methods in Enzymology 巻: 546 ページ: 553-571
  • DOI: 10.1016/bs.mie.2015.08.009
  • ISBN: 9780128028353
• [雑誌論文] Redox imaging of skeletal muscle using in vivo DNP-MRI and its application to an animal model of local inflammation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Eto H, Hyodo F, Kosem N, Kobayashi R, Yasukawa K, Nakao M, Kiniwa M, Utsumi H
  • 雑誌名: Free radical biology and medicine 巻: 89 ページ: 1097-104
  • DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2015.10.418
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 磁気共鳴画像化法による生体酸化還元反応の可視化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀、伊藤慎治、内海英雄
  • 雑誌名: 分析化学 巻: 63 号: 6 ページ: 467-476
  • DOI: 10.2116/bunsekikagaku.63.467
  • NAID: 130004428015
  • ISSN: 0525-1931
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 新しいがんの放射線生物学を拓くイメージング技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安井博宣、戒田篤志、兵藤文紀、三浦大典、久下裕司、松本孔貴
  • 雑誌名: 放射線生物研究 巻: 49(3) ページ: 263-83
  • NAID: 40020222357
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous and spectroscopic redox molecular imaging of multiple free radical intermediates using dynamic nuclear polarization-magnetic resonance imaging. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hyodo F, Ito S. Yasukawa K. Kobayashi R. Utumi H.
  • 雑誌名: Anal Chem 巻: 86(15) 号: 15 ページ: 7234-7238
  • DOI: 10.1021/ac502150x
  • 査読あり
• [学会発表] 水溶性ビタミン類の可視化と機能イメージングへの応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀、中路睦子、江藤比奈子、伊藤慎治、内海英雄
  • 学会等名: 第８８回日本生化学学会大会合同大会（BMB2015）
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-12-01
  • 招待講演
• [学会発表] 生体動的核偏極(DNP)-MRIを用いた新たなレドックスイメージング法の開発と応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀
  • 学会等名: 第43回日本共鳴医学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-09-10
  • 招待講演
• [学会発表] 磁気共鳴イメージングによる新たなレドックス代謝イメージング法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀
  • 学会等名: 日本分析化学会第64年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2015-09-09
  • 招待講演
• [学会発表] Simultaneous and Spectroscopic Redox Molecular Imaging of Free Radical Intermediates using in DNP-MRI (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Hyodo, Shinji Ito, Keiji Yasukawa1, Hinako Eto, Ryoma Kobayashi and Hideo Utsumi
  • 学会等名: SFRBM
  • 発表場所: Ceatle USA
  • 年月日: 2014-11-19 – 2014-11-23
• [学会発表] Simultaneous and spectroscopic imaging of free radical intermediates using in vivo dynamic nuclear polarization-MRI (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Hyodo, Shinji Ito, Keiji Yasukawa Hinako Eto1 Ryoma Kobayashi, Hideo Utsumi
  • 学会等名: APES-IES-SEST2014
  • 発表場所: Nara Japan
  • 年月日: 2014-11-12 – 2014-11-16
• [学会発表] In vivo tumor redox imaging using magnetic resonance imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Hyodo, Murali Krishna, Mitchell JB., Hideo Utsumi
  • 学会等名: 19th World Congress on Advances in Oncology and 17th International Symposium on Molecular Medicine
  • 発表場所: Athene Greece
  • 年月日: 2014-10-09 – 2014-10-12
• [学会発表] 磁気共鳴レドックスイメージング法の開発と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀、伊藤慎治、江藤比奈子、中路睦子、立花葉子、内海英雄
  • 学会等名: 第8回レドックス・ライフイノベーション第170委員会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2014-08-21 – 2014-08-23
  • 招待講演
• [学会発表] 生体磁気共鳴レドックスイメージング法の開発と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀
  • 学会等名: 日本生物物理学会九州支部・熊本大学イメージングセミナー
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2014-04-25
  • 招待講演
• [学会発表] Development and application of redox molecular imaging (2014)
  • 著者名/発表者名: Fuminori Hyodo
  • 学会等名: 17th Biennial Meeting of SFRRI
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Redox imaging of nephrotoxicity in mice using ReMI (2014)
  • 著者名/発表者名: Hyodo F1, Honda Y, Naganuma T3, Kosem N1, shinji I1, Ichikawa K, Yamada K, Utsumi H
  • 学会等名: 17th Biennial Meeting of SFRRI
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] ReMIによる新たなレドックス分子イメージング法の開発と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 兵藤文紀
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本、日本
  • 招待講演