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2018 年度 実施状況報告書

チロシンを特異的に検出可能な化学発光分析法の開発と創薬・診断技術への展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K06599
研究機関長崎大学

研究代表者

岸川 直哉  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(薬学系), 准教授 (90336181)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードチロシン / 化学発光 / ルミノール / 紫外線照射 / 光反応
研究実績の概要

タンパク質は生命維持に関わる重要な生体分子であり、その効果的な定量・解析法は様々な分野で必要とされている。タンパク質を構成するアミノ酸の中でもチロシンは、様々な酵素の標的となるアミノ酸残基であり、チロシン変換酵素が種々の疾患に関与することが知られている。このようなことから、チロシンに特化した分析法は、疾患の発症機構の解明や早期診断法の開発に有用であると考えられる。我々はこれまでに、化学発光試薬であるルミノール誘導体のとチロシンとの混合溶液に紫外線照射を行うという単純な操作で、チロシン濃度に応じて増大する発光が観察されることを見出した。そこで、この現象を利用するチロシンの簡便・迅速な化学発光分析法の開発を試みた。マイクロプレートリーダーによるチロシンの化学発光分析法を確立するために、化学発光試薬濃度、紫外線照射波長、測定波長及び測定時間といった各種条件の最適化を行った。最適条件下で、チロシンの検量線を作成したところ 0.1-100 μM の濃度範囲においてチロシン濃度と化学発光強度の間に相関係数 r=0.998 の良好な直線関係が得られ、0.1 μM の検出下限 (blank + 3SD) が得られた。本法の選択性を評価するために、20 種類のアミノ酸の発光を測定したところ、チロシンのみで強い発光が得られるという結果であったことから、本法はチロシンに極めて選択的であることが確認された。さらに、チロシンの構造の一部が変化した修飾チロシンについて同様に測定を行なった結果、チロシンと比較して発光強度の著しい減弱が確認された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

チロシンとルミノールの混液に紫外線を照射することで強い発光が生じるという我々がはじめて見出した現象を、当初の予定通りにチロシンの簡便かつ迅速な化学発光マイクロプレートアッセイ開発へと応用することに成功した。また、本法においてほとんどのアミノ酸は発光応答を示さずにチロシンのみが選択的に検出されることが明らかにできた。さらに、チロシンとわずかに構造が異なる類縁体であってもその発光強度が極めて弱いことも確認された。本年度の検討で得られた結果は、本研究の目的であるチロシン含有生体成分の高選択的分析法の開発やチロシン変換酵素の活性測定法の開発に有用であると考えられた。

今後の研究の推進方策

本年度の検討により、チロシンの化学発光マイクロプレートアッセイを開発できたことから、同様の手法によりオキシトシンといった生体にとって重要なチロシンペプチドの化学発光分析法の開発を行い、血液等の生体試料へ応用していく。また、チロシンの産生・代謝・修飾に関連する種々の酵素の活性を、本法による化学発光量の増大あるいは減弱に基づいて評価する手法の開発についても進めていく。

次年度使用額が生じた理由

研究室に現有の装置と試薬を用いての検討が可能であったため。今後、酵素活性測定を目的とするマイクロプレートアッセイの開発に必要な器具・試薬の購入に充てる予定である。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Mansoura University(エジプト)

    • 国名
      エジプト
    • 外国機関名
      Mansoura University
  • [雑誌論文] The Utility of Sonogashira Coupling Reaction for the Derivatization of Aryl Halides with Fluorescent Alkyne2018

    • 著者名/発表者名
      YASAKA Naoyuki、KISHIKAWA Naoya、HIGASHIJIMA Takumi、OHYAMA Kaname、KURODA Naotaka
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 34 ページ: 1183~1188

    • DOI

      10.2116/analsci.18P117

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aromatic aldehydes as selective fluorogenic derivatizing agents for α‐dicarbonyl compounds. Application to HPLC analysis of some advanced glycation end products and oxidative stress biomarkers in human serum2018

    • 著者名/発表者名
      El-Maghrabey Mahmoud H.、Nakatani Taro、Kishikawa Naoya、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis

      巻: 158 ページ: 38~46

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2018.05.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel dual labeling approach enables converting fluorescence labeling reagents into fluorogenic ones via introduction of purification tags. Application to determination of glyoxylic acid in serum2018

    • 著者名/発表者名
      El-Maghrabey Mahmoud、Mine Masaki、Kishikawa Naoya、Ohyama Kaname、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Talanta

      巻: 180 ページ: 323~328

    • DOI

      10.1016/j.talanta.2017.12.023

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Novel Isotope-Coded Derivatization Method for Aldehydes Using 14N/15N-Ammonium Acetate and 9,10-Phenanthrenequinone2018

    • 著者名/発表者名
      El-Maghrabey Mahmoud、Kishikawa Naoya、Kuroda Naotaka
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 90 ページ: 13867~13875

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.8b02458

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Derivatization Techniques for Chromatographic Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      KISHIKAWA Naoya
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 34 ページ: 1109~1110

    • DOI

      10.2116/analsci.highlights1810

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 生体分析試薬としてのキノンの利用2018

    • 著者名/発表者名
      岸川直哉
    • 学会等名
      第31回九州分析化学若手の会春の講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] α-ケトカルボニル化合物の発蛍光誘導体化 HPLC 定量法の開発と疾患患者血清への応用2018

    • 著者名/発表者名
      黒田直敬、岸川直哉
    • 学会等名
      第58回日本臨床化学会年次学術集会
  • [学会発表] Sonogashira coupling 及び Heck coupling によるアリールハライドの長波長発蛍光誘導体化2018

    • 著者名/発表者名
      東嶋拓海、岸川直哉、黒田直敬
    • 学会等名
      第31回バイオメディカル分析科学シンポジウム (BMAS2018)
  • [学会発表] 血漿中ピロロキノリンキノン (PQQ) の HPLC 化学発光定量法の開発と親油化 PQQ の経口吸収性評価への応用2018

    • 著者名/発表者名
      牛島成美、岸川直哉、福田瑞穂、El-Maghrabey MH、池本一人、黒田直敬
    • 学会等名
      第31回バイオメディカル分析科学シンポジウム (BMAS2018)
  • [学会発表] α-ジカルボニル化合物の15N-酢酸アンモニウムによる安定同位体誘導体化 LC-MS/MS定量法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      寶徳亮太、El-Maghrabey MH、岸川直哉、黒田直敬
    • 学会等名
      第31回バイオメディカル分析科学シンポジウム (BMAS2018)
  • [学会発表] ヒドラジドによる off/on 制御に基づく銅イオン選択的蛍光プローブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      岡本悠祐、岸川直哉、萩森政頼、川上 茂、黒田直敬
    • 学会等名
      第16回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム (PPF2018)
  • [学会発表] 9,10-フェナンスレンキノンを試薬として用いるアミノ酸選択的蛍光誘導体化 HPLC 定量法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      出口華菜子、El-Maghrabey MH、岸川直哉、黒田直敬
    • 学会等名
      第16回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマフォーラム (PPF2018)
  • [学会発表] 抗酸化物質の探索を目的とする化学発光イメージング/HPLCシステムの開発と食品への応用2018

    • 著者名/発表者名
      岸川直哉、永井海舟、秋武将俊、黒田直敬
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
  • [学会発表] 新規化学発光イムノアッセイ開発を目的とするビオチン導入ナフトキノンの合成と評価2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤雄大、El-Maghrabey MH、岸川直哉、黒田直敬
    • 学会等名
      生物発光化学発光研究会第 34 回学術講演会
  • [学会発表] 非天然型アミノ酸を含むペプチドにより修飾した新規HPLC用固定相の調製とその評価2018

    • 著者名/発表者名
      岸川直哉、沼田 翔、梅野智大、大山 要、田中正一、黒田 直敬
    • 学会等名
      第29回クロマトグラフィー科学会議
  • [学会発表] ルテニウム-ビピリジン錯体を用いるキノンの HPLC 化学発光定量法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      河村麻由、岸川直哉、黒田直敬
    • 学会等名
      第35回日本薬学会九州支部大会
  • [学会発表] ロフィン類似誘導体-銅錯体を用いる硫化水素の蛍光定量法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      岸川直哉、渡辺凛歩、El-Maghrabey MH、岸川直哉、黒田直敬
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
  • [備考] 長崎大学生命医科学域(薬学系)薬品分析化学研究室

    • URL

      http://www.ph.nagasaki-u.ac.jp/lab/analysis/index-j.html

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公開日: 2019-12-27  

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