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2020 年度 実績報告書

ビラジカル項間交差を利用した重原子フリー増感剤の設計合成と光線力学治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H04176
研究機関東京工業大学

研究代表者

湯浅 英哉  東京工業大学, 生命理工学院, 教授 (90261156)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード光増感剤 / ビフェニル化合物 / 分子内CT / ビラジカル
研究実績の概要

本研究では、新しい低分子量光増感剤を開発し、癌の光線力学治療(PDT)への応用を目指している。医薬品の高組織移行性と低免疫原性を保つためには、分子量500以下であることが望ましい。PDTの光増感剤も低分子であることが望まれるが、既知の増感剤は分子量が比較的大きい。いっぽう、我々の固体室温燐光物質の研究により、電荷移動(CT)光励起で生成するビラジカルを利用すれば低分子でも増感作用に必要な励起三重項(T1)を効率的に生成できることがわかった。本研究では、ベンゼン環が単結合で共有結合してつながったビフェニル(BP)を骨格として、分子内CTを経由してT1を容易にする分子の探索を行い、両端にニトロ基とメトキシ基を持つビフェニルが一重項酸素生成に対する高い光増感能を持つことを明らかにしてきた。このように低分子量(229.2)の化合物が光増感能を持つことは稀であり、実用的なPDTの増感剤として開発する価値がある。本研究では、この新しい増感剤の増感機構を種々の光物性測定から研究し、分子内CTに続くBPのツイストによるスピン軌道結合が関与した項間交差による機構を明らかにした。さらに、癌においてグルコース輸送体の発現が亢進することを利用し、グルコース(Glc)などの糖が付加したビフェニル誘導体(分子量約410)の合成を行った。このGlc-BP複合体はHeLa細胞などの癌細胞に取り込まれ、PDT作用を示すこともわかった。また、Glc-BPが体内グリコシダーゼで切断されないチオグリコシドがさらに大きなPDT効果を持つ事もあきらかにした。研究計画にはない応用としてオリゴ核酸にBPを導入することにより、選択的に特定位置のグアニンをオキソグアニンに光酸化できることも明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] 小さな光増感剤への期待と課題2021

    • 著者名/発表者名
      湯浅英哉、金森功史
    • 雑誌名

      JPA日本光線力学学会NEWS LETTER

      巻: 24 ページ: 5-7

  • [雑誌論文] Photo effect on the CD1d-binding ability of azobenzene-attached analogues of α-GalCer.2020

    • 著者名/発表者名
      TakashiKanamori, TomokiNumata, SatoshiKuwabara, YasuyukiIshii, Hiroshi Watarai, HideyaYuasa
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 30 ページ: 126960

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2020.126960

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Affinity Control of Monosaccharide Conjugated Peptides against Lectins with a Set of Amino Acid Substitutions on alpha Helical Structures2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Maeda, Toshiki Sawada, Tsuyoshi Takahashi, Hideya Yuasa, and Hisakazu Mihara
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chem.

      巻: 31 ページ: 2533-2540

    • DOI

      10.1021/acs.bioconjchem.0c00480

    • 査読あり
  • [学会発表] グアノシンの配列選択的光酸化を指向した核酸-光増感剤複合体の開発2020

    • 著者名/発表者名
      金森功吏、津賀雄輝、汪潮、浜本航治、遊部智大、湯浅英哉
    • 学会等名
      第14回バイオ関連化学シンポジウム2020
  • [学会発表] リガンド連結型有機光触媒を用いた標的タンパク質の酸化的不活性化と抗腫瘍活性2020

    • 著者名/発表者名
      對馬理彦、Wen Yijin、津賀雄輝、金森功吏、湯浅英哉、中村浩之
    • 学会等名
      LASER WEEK IN KOCHI
  • [学会発表] 小さな光増感剤開発による癌細胞標的と核酸点変異への応用2020

    • 著者名/発表者名
      湯浅英哉 金森功史
    • 学会等名
      LASER WEEK IN KOCHI
  • [学会発表] 小型高効率光増感剤の開発とグアノシンの配列選択的光酸化への応用2020

    • 著者名/発表者名
      金森功吏・津賀雄輝・浜本航治・汪潮・遊部智大・李若瑜・金子翔大・湯浅英哉
    • 学会等名
      日本化学会第101回春季年会

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公開日: 2021-12-27  

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