DNA認識による光線力学的療法用光増感剤の活性制御

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20750131
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 平川 和貴 静岡大学, 工学部, 准教授 (60324513)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: DNA / 光増感剤 / 一重項酸素 / 光線力学的療法 / 電子移動

研究概要

本研究の目的は、光化学反応をがん治療に応用した光線力学的療法に用いる光増感剤の活性制御である。DNAを静電的相互作用で認識して、その鎖に結合し、光吸収によって一重項酸素を生成可能となる光増感剤のベルベリンとパルマチンを用い、相互作用するDNAの塩基配列の効果を明らかにした。ターゲットとなるDNAの塩基配列によって光増感剤の活性を制御できる可能性が示唆された。次に、これらの光増感剤による活性制御機構を応用し、臨床で用いられている光増感剤のポルフィリン類を用いた活性制御を検討した。電子ドナーを直結したポルフィリンがDNAとの相互作用で分子内電子移動が抑制されることをスイッチとして、活性制御できることを明らかにした。本研究の成果は、テーラーメイド治療を指向したターゲット選択的光増感剤の設計・開発にも応用可能であると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Acid Dissociation of Axial Hydroxyl Group of Hydroxy(1-pyrenebutoxy)-phosphorus(V) Porphyrin Controls the Intramolecular Excitation Energy Transfer (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Hiroshi Segawa
  • 雑誌名: Photochemical and Photobiological Sciences Vol.9 ページ: 704-709
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalously Selective Quenching of S2 Fluorescence from Upper Excited State of Zinc 5-(1'-pyrenyl)-10, 15, 20-triphenylporphyrin Derivatives through Intramolecular Charge Transfer State (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Keiko Saito, Hiroshi Segawa
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry A Vol.113 ページ: 8852-8856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Platinum Nanoparticle Catalyst Scavenges Hydrogen Peroxide Generated from Hydroquinone (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Shoichiro Sano
  • 雑誌名: Bulletin of the Chemical Society of Japan Vol.82 ページ: 1299-1303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorometry of Singlet Oxygen Generated via a Photosensitized Reaction Using Folic Acid and Methotrexate (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa
  • 雑誌名: Analytical and Bioanalytical Chemistry Vol.393 ページ: 999-1005
  • 査読あり
• [雑誌論文] ポルフィリンP(V)錯体による光誘起電子移動および一重項酸素生成を介するヒト血清アルブミンの光損傷 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴, 江原由美子, 平野達, 瀬川浩司
  • 雑誌名: 日本レーザー医学会誌 Vo.29,No.4 ページ: 376-382
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA Damage and Apoptosis Induced by Photosensitization of 5, 10, 15, 20-Tetrakis (N-methyl-4-pyridyl)-21H, 23H-porphyrin via Singlet Oxygen Generation (2009)
  • 著者名/発表者名: Saeko Tada-Oikawa, Shinji Oikawa, Junya Hirayama, Kazutaka Hirakawa, Shosuke Kawanishi
  • 雑誌名: Photochemistry and Photobiology Vol.85 ページ: 1391-1399
  • 査読あり
• [雑誌論文] Singlet Oxygen Generation from the Photosensitized Reaction in DNA Microenvironment (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Yoshio Nosaka, Toru Hirano, Yoshinobu Nishimura, Tatsuo Arai
  • 雑誌名: Photomedicine and Photobiology Vol.31 ページ: 7-8
• [雑誌論文] Evaluation and Chemoprevention of Phototoxic Effect by the Novel Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa
  • 雑誌名: Photomedicine and Photobiology Vol.31 ページ: 33-34
• [雑誌論文] The Microenvironment of DNA Switches the Activity of Singlet Oxygen Generation Photosensitized by Berberine and Palmatine (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Toru Hirano
  • 雑誌名: Photochemistry and Photobiology Vol.84 ページ: 202-208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preventive Action of Metal Nanoparticles on UVA-sensitized Oxidation through Hydrogen Peroxide Formation (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Kohei Shiota, Shoichiro Sano
  • 雑誌名: Photomedicine and Photobiology Vol.30 ページ: 27-28
• [学会発表] DNA認識による電子ドナー直結型ポルフィリンの電子遷移制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] フッ素含有ポルフィリンP(V)錯体による水溶性タンパク質の光損傷 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安海恵都、平川和貴
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] カチオン性青色光増感剤とDNAとの相互作用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大田和洋、平川和貴
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] ドナー直結ポルフィリンのアニオン性ポリマーによる電子移動制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 原田万理、平川和貴
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] ポルフィリンP(V)およびZn錯体の水/エタノール混合溶媒における自己会合体形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東野寿樹、花岡淳、平川和貴
  • 学会等名: 日本化学会第90春季年会
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] The Relaxation Process of Photoexcited State of DNA-binding Photosensitizers and the Sequence-dependent Generation of Singlet Oxygen (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Yoshinobu Nishimura, Tatsuo Arai, Toru Hirano, Yoshio Nosaka
  • 学会等名: The 6th Korea-Japan Joint Symposium on Frontier Photoscience
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] DNA鎖内における光励起状態ベルベリン類の緩和過程 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴、西村賢宣、新井達郎、平野達、野坂芳雄
  • 学会等名: 2009年光化学討論会
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] ビタミンB類を用いた光毒性防護物質の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴、山本将太
  • 学会等名: 2009年光化学討論会
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 貴金属ナノ粒子による活性酸素除去に基づく光毒性防護 (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐野昇一郎、平川和貴
  • 学会等名: 2009年光化学討論会
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] 光毒性の評価および化学防護における新規材料の応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴
  • 学会等名: 第31回日本光医学・光生物学会
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] DNA鎖内に結合した光増感剤による一重項酸素生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴、野坂芳雄、平野達、西村賢宣、新井達郎
  • 学会等名: 第31回日本光医学・光生物学会
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] ヒト血清アルブミンとの相互作用下におけるベルベリン類の光増感反応と一重項酸素生成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴、野坂芳雄、平野達
  • 学会等名: 第19回日本光線力学学会学術集会
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] DNA認識による光増感剤の一重項酸素生成活性の制御:塩基配列の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴、平野達、西村賢宣、新井達郎
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] ジプロピレングリコキシp(V)テトラフェニルポルフィリンによるヒト血清アルブミンの光酸化損傷 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊地諒、平川和貴
  • 学会等名: 日本化学会第89春季年会
  • 年月日: 20090000
• [学会発表] DNA認識による光化学的一重項酸素生成反応の制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴、平野達、大門利博、野坂芳雄
  • 学会等名: 第41回酸化反応討論会
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Photochemistry of Folic Acid Analogues: Photosensitized DNA Damage and Application for Fluorometry of Reactive Oxygen Species (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Shosuke Kawanish
  • 学会等名: 2008 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Preventive Action of Metal Nanoparticles on UVA-Sensitized Oxidation through Hydrogen Peroxide Formation (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa, Kohei Shiota, Shoichiro Sano
  • 学会等名: 2008 Korea-Japan Symposium on Frontier Photoscience
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 葉酸誘導体の光酸化反応と一重項酸素検出への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴
  • 学会等名: 2008年光化学討論会
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] カチオン性ポルフィリンのベンゾキノン類との複合体形成とS2およびS1励起状態からの電子遷移 (2008)
  • 著者名/発表者名: 平川和貴、中島淑
  • 学会等名: 2008年光化学討論会
  • 年月日: 20080000
• [図書] Chemopreventive Action of Organic and Inorganic Materials on Phototoxic Effect(in Photobioogy: Principles, Applications and Effects, Chapter 6) (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [図書] DNA Damage through Photo-induced Electron Transfer and Photosensitized Generation of Reactive Oxygen Species(in New Research on DNA Damage, Chapter 9) (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazutaka Hirakawa
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [備考]
  • URL: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~tkhirak/
• [産業財産権] 活性酸素の定量法 (2009)
  • 発明者名: 平川和貴
  • 権利者名: 静岡大学
  • 産業財産権番号: 特許・第4247393号
  • 取得年月日: 2009-01-23