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2012 年度 実績報告書

化合物固定化を基軸としたケミカルゲノミクスプラットフォームの革新と高度化研究

研究課題

研究課題/領域番号 22310132
研究機関東北大学

研究代表者

叶 直樹  東北大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (40317293)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード化学生物学
研究概要

昨年度は一昨年度から引き続き、小分子酸化酵素 cytochrome P450の基質スクリーニングおよび基質特異性検出法の開発を行い、P450が基質を酸化する際にNAD(P)Hから生成するNAD(P)+を検出すべく、NAD(P)+と選択的に反応して1,7-ナフチリジン-1(7H)-オン型蛍光色素を生成するメチルケトン型プローブの開発に取り組んだ。数十種類のメチルケトン類をスクリーニングした結果、ある種のメチルケトン(化合物A)とNAD+から生成する化合物が良好な蛍光特性(励起・蛍光極大波長、および蛍光量子収率)を示すことを見いだした。そこで、各種P450の基質を含む20種類の小分子を、P450と還元酵素系、およびNAD(P)Hを含む96ウェルプレート内でそれぞれ反応させ、生成する NAD(P)+ を化合物Aで検出した結果、基質が含まれていたウェルでのみ強い蛍光が観察された。この結果から、化合物Aを用いてP450の基質と非基質を明確に見分けるアッセイ系の基礎が確立できた(算出されたZ'値 = 0.9:Z'値とは、ハイスループットスクリーニングアッセイ系の質を評価する指標であり、この値は1に近い程アッセイの質が高く、0.5 以上でハイスループットスクリーニングが可能であるとされている)。更に、NADH 由来の吸光度・蛍光を検出する手法やアセトフェノンを利用するNAD(P)+定量法などの既存の手法と比較した結果、今回開発した手法は特に高い感度とZ'値を持つことが分かった。

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

当初計画した方向性から若干外れてはいるが cytocyhrome P450 の基質を検出する方法としては大変期待ができる手法が構築できたため。

今後の研究の推進方策

ようやく Proof-of-concept の状況から前進したため、手法のハイスループット化の検討の後に、この手法を用いた新規知見(いままで基質が分かっていなかった分子種の基質の発見や、既知の分子種であっても意外な基質の発見など)の創出を最重要課題として取り組む。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012 その他

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

  • [雑誌論文] Dual Structure-Activity Relationship of Osteoclastogenesis Inhibitor Methyl Gerfelin Based on TEG Scanning2013

    • 著者名/発表者名
      Kanoh, N.
    • 雑誌名

      Bioconjugate Chem.

      巻: 24 ページ: 44-52

    • DOI

      Doi 10.1021/Bc3003666

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Structure-Activity Relationship of Vicenistatin, a Cytotoxic 20-Membered Macrolactam Glycoside2012

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, H.
    • 雑誌名

      Chem. Asian J.

      巻: 7 ページ: 2872-2881

    • DOI

      Doi 10.1002/Asia.201200615

    • 査読あり
  • [学会発表] Detection of Cytochrome P450 Substrates using a Small Molecule Microarray Platform and NAD+ Selective Probes2012

    • 著者名/発表者名
      守谷 崇
    • 学会等名
      チトクロムP450発見50周年記念シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20121202-20121203
  • [学会発表] Detection of cytochrome P450 substrates using a small-molecule droplet array on an NADH-immobilized solid surface2012

    • 著者名/発表者名
      Kanoh, N.
    • 学会等名
      The Second Asian Chemical Biology Conference
    • 発表場所
      沖縄県糸満市
    • 年月日
      20120704-20120706
  • [学会発表] 化合物アレイ型プラットフォームを用いた cytochrome P450 の基質スクリーニング法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      守谷 崇
    • 学会等名
      日本ケミカルバイオロジー学会第7回年会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20120607-20120609
  • [学会発表] 新規発蛍光性プローブを用いたNAD+検出法の開発

    • 著者名/発表者名
      守谷 崇
    • 学会等名
      第51回日本薬学会東北支部大会
    • 発表場所
      青森大学
  • [学会発表] 天然物ケミカルバイオロジー関連研究の事例と課題

    • 著者名/発表者名
      叶 直樹
    • 学会等名
      日本薬学会シンポジウム
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
  • [学会発表] 固定化・プローブ化を基軸とした生物活性小分子のケミカルバイオロジー

    • 著者名/発表者名
      叶 直樹
    • 学会等名
      サントリー生物有機科学研究所シンポジウム
    • 発表場所
      サントリー研究センター
    • 招待講演
  • [備考] 東北大学大学院薬学研究科分子制御化学講座合成制御化学分野

    • URL

      http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~gousei/synthetic/contents/publish.html

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公開日: 2014-07-24  

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