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光で記憶を操作するケミカルプローブの開発

公募研究

研究領域多様性から明らかにする記憶ダイナミズムの共通原理
研究課題/領域番号 26115524
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
研究機関東邦大学

研究代表者

古田 寿昭  東邦大学, 理学部, 教授 (90231571)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードケージド化合物 / シグナル伝達 / 阻害剤 / アゴニスト / 化学プローブ / 記憶 / 細胞内シグナル伝達
研究実績の概要

光で記憶を操作可能にする新規ケミカルプローブの開発を目指して以下の成果を得た。狙った細胞種選択的に光活性化できるGal-BhcおよびMCPCM-Bhc-ケージド化合物を開発した。いずれも,光分解性保護基にさらに別の鍵を掛けることで,その光感受性を改変して光活性化できない状態にロックしておく(第一の鍵の設定)。その鍵を,特定の酵素に反応して開くように設計しておけば,その酵素を発現している細胞内だけで光活性化能を獲得し,光照射(第二の鍵)によって機能を発現できるようになる。Gal-Bhc基はベータ -ガラクトシダーゼを,MCPCM-Bhc基は豚肝臓エステラーゼ(PLE)によって第一の鍵が開くように設計してある。
領域内共同研究として,齊藤領域代表のグループと共同研究を行った。非侵襲的にドーパミン作動性神経(DA)の働きを制御するケミカルプローブの作成をめざし,MCPCM体の合成法の最適化を行った。リアノジンレセプターの選択的アゴニストである4-Cmc,DOPA decarboxylaseの阻害剤である3-iodotyrosine,細胞内タンパク質合成を止めるcycloheximideのMCPCM体を合成した。PLEとの反応性,生理的環境を模倣した緩衝溶液中での安定性を明らかにした。さらに,MCPCM体への変換を適用できる官能基として,ヒドロキシ基とカルボキシル基が望ましいこと,アミノ基を変換した化合物はPLEと反応しても母体の化合物に戻らないことを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A double bond-conjugated dimethylnitrobenzene-type photolabile nitric oxide donor with improved two-photon cross section2015

    • 著者名/発表者名
      1.N. Ieda, K. Hishikawa, K. Eto, K. Kitamura, M. Kawaguchi, T. Suzuki, K. Fukuhara, N. Miyata, T. Furuta, J. Nabekura, H. Nakagawa
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 25 号: 16 ページ: 3172-3175

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2015.05.095

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of the 8-aza-3-bromo-7-hydroxycoumarin-4-ylmethyl group as a new entry of photolabile protecting groups2014

    • 著者名/発表者名
      Takano, H., Narumi, T., Ohashi, N., Suzuki, A., Furuta, T., Nomura, W., Tamamura, H.
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: XX 号: 29 ページ: 4400-4404

    • DOI

      10.1016/j.tet.2014.04.063

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Design and synthesis of new caged cyclic nucleotides which can be photo-activated in the presence of specific enzymes2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sakano, A. Suzuki, T. Furuta
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会 (2016)
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Design and synthesis of ryanodine receptor agonists with cell type specificity2016

    • 著者名/発表者名
      M. Funayama, A. Suzuki, T. Ueno, M. Saitoe, T. Furuta
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会 (2016)
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Design and synthesis of caged 4-aminopyridine in the presence of PLE2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Iketani, A. Suzuki, T. Furuta
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会 (2016)
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府・京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Toward in vivo manipulation of intracellular signaling pathways2015

    • 著者名/発表者名
      T. Furuta
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design and synthesis of new caging groups having cell type specificity2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Iketani, A. Suzuki, T. Furuta,
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Latent caged cAMPs that can be photoactivated in the presence of specific enzymes2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sakano, A. Suzuki, T. Ueno, M. Saitoe, T. Furuta
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawaii (USA)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞種選択的に光活性化されるケージドcAMPの開発2015

    • 著者名/発表者名
      坂野太一,鈴木商信,古田寿昭
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ(2015)
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 細胞種選択的に光活性化される新規ケージドジアシルグリセロールの開発2015

    • 著者名/発表者名
      池谷柚季,鈴木商信,古田寿昭
    • 学会等名
      第5回CSJ化学フェスタ(2015)
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 複数タグ結合型ケージドドーパミンの設計と合成2015

    • 著者名/発表者名
      筧和之,鈴木商信,古田寿昭
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 細胞種選択的に光活性化されるケージドcAMPの設計と合成2015

    • 著者名/発表者名
      坂野 太一・鈴木 商信・上野 太郎・齊藤 実・古田 寿昭
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会(2015)
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス/薬学部(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Chemical tools to control cellular chemistry2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Furuta
    • 学会等名
      第92回 日本生理学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多機能型ケージドパクリタキセルの設計と合成2014

    • 著者名/発表者名
      相川良祐,鈴木商信,古田寿昭
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複数タグ結合型ケージド化合物の設計と合成2014

    • 著者名/発表者名
      筧和之,鈴木商信,古田寿昭
    • 学会等名
      第4回CSJ化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-10-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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