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2011 年度 実績報告書

グルタチオントランスフェラーゼ検出プローブを用いた細胞内スクリーニング創薬

研究課題

研究課題/領域番号 22790124
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

柴田 綾  独立行政法人理化学研究所, 伊藤ナノ医工学研究室, 基礎科学特別研究員 (50462693)

キーワードグルタチオン-S-トランスフェラーゼ / アリールスルホニル基 / 芳香族求核置換反応
研究概要

グルタチオン-S-トランスフェラーゼ(GST)は、フェーズIIに属する解毒系酵素であり、疎水性化合物に対するグルタチオン(GSH)の求核攻撃を触媒する。このGSTの過剰発現が腫瘍の薬剤耐性の一因となっているため、細胞内のGST活性レベルを知ることは、抗がん治療において投与する薬剤選定等の決定のための重要な指針になる。しかし、既存のGST検出プローブは蛍光を発する際に基質がGSH抱合体となり、多剤耐性タンパク質により速やかに体外に排出されてしまうことから、生体への応用は困難であった。このことから、GST/GSH薬剤排出機構の影響を受けないGST検出プローブの開発は、GSTを標的とした細胞内イメージング等へと研究展開を図る上で非常に重要である。本研究ではアリールスルホニル基を保護基に用いて、基質自身はGSH修飾を受けず排出機構の影響を受けない、細胞内で定量性に優れた検出プローブ開発を試みた。
本年度は、前年度に開発したアリールスルホニル保護基を蛍光以外のシグナル発生分子へと応用した。化学発光および19F-NMRを用いたGST検出プローブを開発した。これらのプローブを用いて大腸菌内のGSTのイメージングに成功した。また、抗がん剤の一種であるドキソルビシンのアミノ基へアリールスルホニル基を導入し、プロドラック化を試みた。この結果、アリールスルホニル保護ドキソルビシンはGST高発現株でより高い薬効を示すことを確認できた。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of a series of highly fluorogenic substrates for glutathione transferases, a general strategy2011

    • 著者名/発表者名
      Zhang J, Shibata A, Ito M, Shuto S, Ito Y, Mannervik B, Abe H, Morgenstern R
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 133 ページ: 14109-14119

    • DOI

      10.1021/ja205500y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of new potential anticancer drugs designed to overcome glutathione transferase mediated resistance2011

    • 著者名/発表者名
      Johansson K, Ito M, Schophuizen CM, Mathew Thengumtharayil S, Heuser VD, Zhang J, Shimoji M, Vahter M, Ang WH, Dyson PJ, Shibata A, Shuto S, Ito Y, Abe H, Morgenstern R
    • 雑誌名

      Molecular Pharmaceutics

      巻: 8 ページ: 1698-1708

    • DOI

      10.1021/mp2000692

    • 査読あり
  • [学会発表] グルタチオン-S-トランスフェラーゼ検出プローブの合成と性質2011

    • 著者名/発表者名
      柴田綾、Zhang Jie、伊藤美香、周東智、Mannervik Beng、阿部洋、Morgenstern Ralf、伊藤嘉浩
    • 学会等名
      第5回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2011-09-12
  • [学会発表] 生物学研究のための光プローブ2011

    • 著者名/発表者名
      柴田綾
    • 学会等名
      第6回理研「バイオものづくり」シンポジウム
    • 発表場所
      埼玉県和光市(招待講演)
    • 年月日
      2011-05-10

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公開日: 2013-06-26  

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