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2012 年度 実績報告書

高効率薬物代謝アッセイのためのミクロソーム電極の創製

研究課題

研究課題/領域番号 23790065
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

三重 安弘  独立行政法人産業技術総合研究所, 生物プロセス研究部門, 主任研究員 (00415746)

キーワードミクロソーム / 薬物代謝
研究概要

薬物代謝酵素を含有するミクロソーム試料を用いて薬物の代謝率を計測することは、医薬品開発や薬物投与設計において極めて重要である。しかしながら、現在のアッセイ法は低感度かつ高コストで時間を要するといった問題を有している。本研究では、高感度かつ低コストで迅速な計測が可能な電気化学法を利用する新しいアッセイ法の開発を目指す。具体的には、ミクロソームの電極界面上への適切な固定化および電圧を掛ける(印加する)ことによる薬物代謝酵素反応の駆動と活性評価を可能にするミクロソーム固定化電極を創製する。これにより上記目的が達成され、薬物研究の推進に大きく寄与できると考えられる。
昨年度(初年度)は、2本鎖DNAをコーティングした電極界面上にミクロソーム試料が固定され、電極―ミクロソーム間の直接電子移動に由来する信号を観測できることを明らかにした。しかしながら、明瞭な薬物代謝反応の計測には至らなかった。
そこで、本年度は更に好適なミクロソーム固定化電極を作製するため、2本鎖DNAコーティングを種々の条件下で行い、得られる界面上へのミクロソーム試料の固定化および薬物代謝反応の電気化学応答を調べた。電極界面のマスキング剤、印加電圧や固定化時間等により、得られる電気化学応答が異なることが明らかとなった。特定の条件下においては、比較的安定に電気化学薬物代謝反応を計測することができた。薬物として糖尿病治療薬を用いた系に適用し、野生型およびallelic変異体薬物代謝酵素による代謝反応を詳細に解析したところ、得られた薬物親和性や代謝速度などの酵素反応パラメーターの相関性は、従来の溶液系で評価されたものと一致した。以上より、電気化学的にミクロソーム薬物代謝反応を計測することに成功した。今後の課題としては、電極間の誤差を低減する技術開発が重要と考えられた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Electrochemical prperties of interstrand cross-linked DNA duplexes labeled with nile-blue2012

    • 著者名/発表者名
      三重 安弘
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 28 ページ: 17211-17216

    • DOI

      10.1021/la3036538

    • 査読あり
  • [学会発表] レドックスDNAの電極上での配向及び電子移動に及ぼすDNA末端テザー構造の影響

    • 著者名/発表者名
      三重 安弘
    • 学会等名
      第6回バイオ関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学
  • [学会発表] 有機薄膜電極上でのP450反応の電気化学制御と応用

    • 著者名/発表者名
      三重 安弘
    • 学会等名
      第50回日本生物物理学会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] Electrochemistry of Interstrand Cross-linked Redox-DNAs

    • 著者名/発表者名
      三重 安弘
    • 学会等名
      The 39th International Sympposium on Nucleic Acid Chemistry
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] Electrochemically-driven P450 Reactions toward Efficient Drug Metabolism Analysis and Bioproductioin

    • 著者名/発表者名
      三重 安弘
    • 学会等名
      50th Anniversary Symposium on Cytochrome P450
    • 発表場所
      九州大学
  • [学会発表] CYP薬剤代謝アッセイ及びCYP反応による医薬品代謝物生産の効率化技術の開発

    • 著者名/発表者名
      三重 安弘
    • 学会等名
      日本薬学会第133年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜

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公開日: 2014-07-24  

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