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腸管免疫系の機能解明を志向した磁場による細胞外カルシウム動態制御法の開発

公募研究

研究領域マテリアルシンバイオシスための生命物理化学
研究課題/領域番号 21H05514
研究種目

学術変革領域研究(A)

配分区分補助金
審査区分 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
研究機関東京工業大学

研究代表者

岡田 智  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (70785229)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード磁性ナノ粒子 / 磁場 / カルシウム感知受容体 / 腸管免疫
研究開始時の研究の概要

カルシウム感知受容体(CaSR)は、細胞外カルシウムイオンに応答するGタンパク質共役型受容体の1種である。CaSRは生体内に幅広く発現するが、腸管上皮細胞に発現するCaSRは、免疫寛容を担い宿主と腸内細菌の共生バランスを調節すると考えられている。そこで本研究では、磁場によりCaSRを活性化する磁性ナノ粒子を開発し、腸管免疫系の制御技術を確立することを目的とする。

研究実績の概要

カルシウムイオンに応答する受容体として、Gタンパク質共役型受容体の1種であるカルシウム感知受容体(CaSR)が同定されている。CaSRは、生体内に幅広く発現し免疫応答に関与することが、明らかとなってきている。そこで本研究では、磁場によるCaSR活性化を介し免疫系制御が可能な磁性ツールを開発することを目的とする。本年度は、カルシウムに結合するポリマーの設計と合成に取り掛かった。前年度の結果から、ポリカルボン酸のカルシウムに対する親和性を向上させると、生理条件下におけるカルシウムの放出制御が困難となることが判明した。そこで、外部刺激に応答するドメインとカルシウム結合に寄与するドメインを隔てたポリマーを合成した。ポリマーの構造や粒子径は、透過型電子顕微鏡、フーリエ変換赤外分光法、動的光散乱を用いて評価・同定した。ポリマーのカルシウムに対する親和性は、ポリマー懸濁液を透析しポリマーを含まない画分のカルシウム濃度を測定することで評価した。この際、カルシウムに対して異なる親和性を有する各種蛍光プローブを適宜選択・使用することで、カルシウム濃度を定量した。その結果、ポリマーが外部刺激に応じて可逆的にカルシウムを放出および吸着することが明らかとなった。さらに、前年度に合成が完了した磁性ナノ粒子と、今回新たに合成したポリマーを共存させ、光ファイバー測定によりカルシウム濃度定量を行ったところ、磁場照射時に水溶液中のカルシウム濃度が増大することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Acoustic-responsive carbon dioxide-loaded liposomes for efficient drug release2023

    • 著者名/発表者名
      Orita Yasuhiko、Shimanuki Susumu、Okada Satoshi、Nakamura Kentaro、Nakamura Hiroyuki、Kitamoto Yoshitaka、Shimoyama Yusuke、Kurashina Yuta
    • 雑誌名

      Ultrasonics Sonochemistry

      巻: 94 ページ: 106326-106326

    • DOI

      10.1016/j.ultsonch.2023.106326

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アミロイドβ線維化を検出・阻害するクルクミン誘導体MRIプローブの開発2023

    • 著者名/発表者名
      岡田 智, Rohmad Yudi Utomo, 住吉 晃, 青木 伊知男, 中村 浩之
    • 雑誌名

      日本分子イメージング学会機関誌

      巻: 16 ページ: 26-29

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iodophenyl-conjugated closo-dodecaborate as a promising small boron molecule that binds to serum albumin and accumulates in tumor2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Kai、Harrison Suzanna、Kawai Kazuki、Morita Taiki、Miura Kazuki、Okada Satoshi、Nakamura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 72 ページ: 128869-128869

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2022.128869

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detoxification of amyloid β fibrils by curcumin derivatives and their verification in a <i>Drosophila</i> Alzheimer's model2022

    • 著者名/発表者名
      Utomo Rohmad Yudi、Sugie Atsushi、Okada Satoshi、Miura Kazuki、Nakamura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemical Communications

      巻: 58 号: 15 ページ: 2576-2579

    • DOI

      10.1039/d1cc07000b

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an MRI contrast agent for both detection and inhibition of the amyloid-β fibrillation process2022

    • 著者名/発表者名
      Utomo Rohmad Yudi、Okada Satoshi、Sumiyoshi Akira、Aoki Ichio、Nakamura Hiroyuki
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 12 号: 8 ページ: 5027-5030

    • DOI

      10.1039/d2ra00614f

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of curcumin-based amyloid β aggregation inhibitors for Alzheimer's disease using the SAR matrix approach2021

    • 著者名/発表者名
      Yudi Utomo Rohmad、Asawa Yasunobu、Okada Satoshi、Ban Hyun Seung、Yoshimori Atsushi、Bajorath J?rgen、Nakamura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry

      巻: 46 ページ: 116357-116357

    • DOI

      10.1016/j.bmc.2021.116357

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 磁性分子による脳階層構造の統合解析2023

    • 著者名/発表者名
      岡田智、齋木翔太、中村浩之
    • 学会等名
      JST創発自発的な融合の場 第1回分子生命反応創発討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳神経活動履歴を可視化するMRI プローブの開発2023

    • 著者名/発表者名
      三浦悠椰、中村浩之、岡田智
    • 学会等名
      JST創発自発的な融合の場 第1回分子生命反応創発討論会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] K+応答性MRIプローブの開発2023

    • 著者名/発表者名
      岡田 智、齋木 翔太、領家 梨恵、住吉 晃、川島 隆太、中村 浩之
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 酸化鉄ナノ粒子と温度応答性高分子による薬物徐放システムの開発2023

    • 著者名/発表者名
      高島由佳、中村浩之、岡田智
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] MRI誘導型BNCTを指向したアルブミン結合造影剤の開発2023

    • 著者名/発表者名
      岡田智、Qarri Ainaya、西村開、白石貢一、横山昌幸、中村浩之
    • 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] アミロイドβ線維化を検出・阻害するクルクミン誘導体MRI プローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      岡田智、Rohmad Yudi Utomo、住吉晃、青木伊知男、中村浩之
    • 学会等名
      第16回日本分子イメージング学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 磁性分子による脳階層構造の統合解析2022

    • 著者名/発表者名
      岡田智
    • 学会等名
      JST創発融合の場(金沢大学)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新型コロナウイルスを検出する蛍光ペプチドセンサーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      武藤有花、岡田智、中村浩之
    • 学会等名
      日本化学会生体機能関連化学部会若手の会第33回サマースクール
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 腸管免疫系の機能解明を志向した磁場による細胞外カルシウム動態制御法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      岡田智
    • 学会等名
      学術変革領域研究(A)「物質共生」第2回領域会議
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SARS-CoV-2を検出する蛍光ペプチドセンサーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      武藤有花、岡田智、中村浩之
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脳神経活動イメージングのためのK+応答性MRIプローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      齋木 翔太、中村 浩之、岡田 智
    • 学会等名
      第12回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of MRI Contrast Agent-based Probes for Imaging of Neurotransmitters and Amyloid β Fibrils2022

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okada, Vivian Hsieh, Rohmad Yudi Utomo, Akira Sumiyoshi, Ichio Aoki, Alan Jasanoff, Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      10th Asian Biological Inorganic Chemistry Conference (AsBIC-10)
    • 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] 脳機能造影剤とマイクロイメージング2022

    • 著者名/発表者名
      岡田智
    • 学会等名
      MRI コラボ・ワークショップMCW2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アミロイドβ繊維化を検出・阻害するMRIプローブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      岡田 智、Rohmad Yudi Utomo、住吉 晃、青木 伊知男、中村 浩之
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] MRIによるグルコース検出を志向した磁性ナノセンサーの開発2022

    • 著者名/発表者名
      岡田 智、髙安 聡子、住吉 晃、青木 伊知男、中村 浩之
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 磁場照射で脳機能を観察・操作する磁性ナノツールの開発2021

    • 著者名/発表者名
      岡田 智、Hsieh Vivian、髙安 聡子、住吉 晃、Jasanoff Alan、青木伊知男、中村 浩之
    • 学会等名
      2021年第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of neurotransmitter-responsive magnetic nanoprobes2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okada, Vivian Hsieh, Satoko Takayasu, Akira Sumiyoshi, Ichio Aoki, Alan Jasanoff, Hiroyuki Nakamura
    • 学会等名
      The 5th A3 Foresight Symposium on Organic/Inorganic Nanohybrid Platforms for Precision Tumor Imaging and Therapy
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MRI造影剤センサーによる生体情報の可視化2021

    • 著者名/発表者名
      岡田智
    • 学会等名
      東工大科学技術創成研究院研究院公開2021化生研セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D細胞培養系の構築と抗がん剤ライブラリースクリーニング2021

    • 著者名/発表者名
      中村浩之、岡田智、Jeff Dela Cruz
    • 学会等名
      がんとハイポキシア研究会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 磁場による薬物徐放を志向したポリマーコーティング酸化鉄ナノ粒子の開発2021

    • 著者名/発表者名
      高島由佳、髙安聡子、岡田智、中村浩之
    • 学会等名
      第81回有機合成化学協会関東支部シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2023-12-25  

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