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活性酸素シグナル解明のための光制御ピンポイントNO類ドナー

公募研究

研究領域活性酸素のシグナル伝達機能
研究課題/領域番号 23117715
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

中川 秀彦  名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (80281674)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードシグナル伝達 / 有機化学 / 一酸化窒素 / ケージド化合物 / 光化学
研究実績の概要

これまでの研究成果を基に活性酸素シグナルの解明に応用するための光制御NO類ドナーを開発する。具体的には、既に開発済みの二光子作動型NOドナーを培養細胞系に適用し、照射条件・濃度条件を検討して細胞内NO放出能を検証する。また、ミトコンドリア局在性官能基の導入によりミトコンドリア特異性を付与するとともにNO放出の高効率化を目指す。さらに、独自の光誘起反応を基に化合物を分子設計し、生理学的条件で使用可能なONOO-ドナーを開発する。培養細胞へ適用可能な光制御HNOドナー開発も目指す。上記の目標のもと、今年度は下記の結果を得た。
光制御NOドナーについては、これまでに開発した可視光作動型NOドナーFlu-DNB-DBについて、培養細胞系への適用可能性を検討した。Flu-DNB-DBを予め投与した培養細胞にNO蛍光プローブを投与し、可視光(青色)を照射したところ、NO産生を示す蛍光上昇が観察され、Flu-DNB-DBが培養細胞で可視光作動型NOドナーとして機能することが示された。本化合物での知見を基に、可視光作動型ミトコンドリア局在型光制御NOドナーの分子設計を行った。
光制御HNOドナーについては、前年度に合成した多数の自発分解型HNOドナーの誘導体から、効率のよいドナー化合物を選択し、光解除性保護基を導入することで光作動性HNOドナー開発を行った。その結果、解除光照射でドナー化合物が期待通り反応することが確かめられたが、産生されたHNOが、副生成物と反応することが判明し、光解除性保護基の改良が必要であることがわかった。また、前年度までに開発した光作動型HNOドナーについて、暗条件での一定のHNO放出がみられることを考慮しつつ培養細胞系への適用を行ったところ、光照射に依存したHNO由来細胞応答であるCGRP産生上昇を観察することができた。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Piloty's acid derivative with improved nitroxyl-releasing characteristics2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Aizawa
    • 雑誌名

      Bioorg Med Chem Lett.

      巻: 23 号: 8 ページ: 340-2343

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2013.02.062

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled Release of HNO from Chemical Donors for Biological Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Nakagawa
    • 雑誌名

      J. Inorg. Biochem.

      巻: 118 ページ: 187-190

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2012.10.004

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced Upregulation of Calcitonin Gene-Related Peptide in A549 Cells through HNO Release from a Hydrophilic Photocontrollable HNO Donor2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Matsuo
    • 雑誌名

      CHEMICAL & PHARMACEUTICAL BULLETIN

      巻: 60 号: 8 ページ: 1055-1062

    • DOI

      10.1248/cpb.c12-00348

    • NAID

      130001852524

    • ISSN
      0009-2363, 1347-5223
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-controllable Peroxynitrite Generator Based on N-Methyl-N-nitrosoa minophenol for Cellular Application2012

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ieda, et al
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc.

      巻: 134 号: 5 ページ: 2563-2568

    • DOI

      10.1021/ja206744z

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoinduced nitric oxide release from a nitrobenzene derivative in mitchondria2011

    • 著者名/発表者名
      T. Horinouchi, H. Nakagawa, T. Suzuki, K. Fukuhara, N. Miyata
    • 雑誌名

      Chem. Eur. J.

      巻: 17 号: 17 ページ: 4809-4813

    • DOI

      10.1002/chem.201001967

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peroxynitrite generation from a NO-releasing nitrobenzene derivative in response to photoirradiation2011

    • 著者名/発表者名
      N. Ieda, H. Nakagawa, T. Horinouchi, T. Peng, D. Yang, H. Tsumoto, T. Suzuki, K. Fukuhara, N. Miyata
    • 雑誌名

      Chem. Comm.

      巻: 47 号: 22 ページ: 6449-6451

    • DOI

      10.1039/c1cc11681a

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of photocontrollable peroxynitrite generator based on N-methyl-N-nitrosoaminophenol2012

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ieda
    • 学会等名
      SFRRI 2012: 16th Biennial Meeting
    • 発表場所
      London
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of piloty's acid derivatives and evaluation of their HNO and NO releasing activities2012

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Aizawa
    • 学会等名
      SFRRI 2012: 16th Biennial Meeting
    • 発表場所
      London
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 生体応用を志向した光制御パーオキシナイトライト供与剤の開発と評価2012

    • 著者名/発表者名
      家田直弥
    • 学会等名
      第10回次世代を担う有機化学シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-05-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 活性酸素・NOの投与を光で制御できるケージド化合物2012

    • 著者名/発表者名
      中川秀彦
    • 学会等名
      学際バイオワークショップ
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Synthesis and Evaluation of A Novel Photo-controllable Peroxynitrite Generator2011

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ieda, et al
    • 学会等名
      AIMECS2011
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2011-12-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] N-nitroso-4-aminophenol構造を有する光応答性パーオキシナイトライト供与化合物の創製2011

    • 著者名/発表者名
      家田直弥, 他
    • 学会等名
      第64回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      ルスツ(北海道)
    • 年月日
      2011-07-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 二光子励起作動型一酸化窒素供与剤からの細胞内一酸化窒素放出2011

    • 著者名/発表者名
      菱川和宏, 他
    • 学会等名
      第64回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      ルスツ(北海道)
    • 年月日
      2011-07-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ミトコンドリア局在するニトロベンゼン誘導体からの光制御一酸化窒素遊離2011

    • 著者名/発表者名
      中川秀彦, 他
    • 学会等名
      第6回日本ケミカルバイオロジー学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] 名古屋市立大学大学院薬学研究科・薬学部(薬化学分野)

    • URL

      http://www.nagoya-cu.ac.jp/phar/1046.htm

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/research_course/res_course01.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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