リン酸化・脱リン酸化によってリングが移動するロタキサン型超分子の創製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24659011
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 化学系薬学
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 青木 伸 東京理科大学, 薬学部, 教授 (00222472)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: リン酸化 / 脱リン酸化 / ロタキサン / 超分子 / 酵素反応 / 分子機械

研究概要

ATP合成酵素に代表される分子モーターは、ATPの化学反応エネルギーを利用して駆動する生体内「分子機械」である。本研究では、その原理を模倣し、水溶液中で酵素的リン酸化と脱リン酸化に伴って構造が変化する人工超分子を開発する。リング部（シクロデキストリン,CyD）とその中を通過する軸部からなるロタキサン構造を持ち、CyDの水酸基がリン酸化されるとその位置が変化し、脱リン酸化で元に戻る化合物を設計した。Station 1として働くアゾベンゼン骨格を中央に、Station 2 となる亜鉛―サイクレン錯体を両端へ移し軸を設計し、この軸分子が真ん中を通るようにCyDが存在するロタキサン分子を合成した。

研究成果

• [雑誌論文] Design and Synthesis of 8-Hydroxyquinoline-based Radioprotective Agents (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinya Ariyasu, Akiko Sawa, Akinori Morita, Kengo Hanaya, Misato Hoshi, Ippei Takahashi, Bing Wang, and Shin Aoki
  • 雑誌名: Bioorganic and Medicinal Chemistry 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Supramolecular Phosphatases Formed by the Self-Assembly of Bis(Zn^<2+>-cyclen) Complex, Copper(II), and Barbital Derivatives in Water (Cyclen = 1,4,7,10-Tetraazacyclododecane) (2014)
  • 著者名/発表者名: Mohd Zulkefeli, Yosuke Hisamatsu, Asami Suzuki, Yuya Miyazawa, Motoo Shiro, and Shin Aoki
  • 雑誌名: Chemistry-Asian Journal 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 機械学習による創薬支援のための高精度バーチャルスクリーニング法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡田正人,金盛克俊,青木伸,大和田勇人
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌 巻: 29 (1) ページ: 194-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Tris-Cyclometalated Iridium(III) Complexes Having Pyridyl Moiety by Regioselective Substitution Reactions and Their Photochemical Properties (2014)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Nakagawa, Yosuke Hisamatsu, Shinsuke Moromizato, Masahiro Kohno, and Shin Aoki
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 53 (1) ページ: 409-422
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Zinc (II) Chelators for Inhibiting p53-Mediated Apoptosis (2013)
  • 著者名/発表者名: Akinori Morita, Shinya Ariyasu, Soichiro Ohya, Ippei Takahashi, Bing Wang, Kaoru Tanaka, Takatoshi Uchida, Haruna Okazaki, Kengo Hanaya, Atsushi Enomoto, Mitsuru Nenoi, Masahiko Ikekita, Shin Aoki, and Yoshio Hosoi
  • 雑誌名: Oncotarget 巻: 4 (12) ページ: 2439-2450
• [雑誌論文] Asymmetric Aldol Reactions between Cyclic Ketones and Benzaldehyde Catalyzed by Chiral Zn^<2+> Complexes of Aminoacyl 1,4,7,10-Tetraazacyclododecane : Effects of Solvent and Additives on Controlling the Stereoselectivities of the Aldol Products (2013)
  • 著者名/発表者名: Susumu Itoh, Takuya Tokunaga, Masayuki Kurihara, and Shin Aoki
  • 雑誌名: Tetrahedron Asymmetry 巻: 24 (24) ページ: 1583-1590
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymmetric Aldol Reactions of Acetone and Benzaldehydes Catalyzed by Chiral Zn^<2+> Complexes of Aminoacyl 1,4,7,10-Tetraazacyclododecane : Fine Tuning of Amino Acid Side Chains and a Revised Reaction Mechanism (2013)
  • 著者名/発表者名: Susumu Itoh, Shotaro Sonoike, Toshinari Itakura, Masanori Kitamura, and Shin Aoki
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Selective Capture and Collection of Live Target Cells Using a Silicon Wafer Device Modified with Antibodies via a Photocleavable Linker (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinya Ariyasu, Kengo Hanaya, Eita Watanabe, Toshinori Suzuki, Kazutaka Horie, Masanori Hayase, Ryo Abe, and Shin Aoki
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 28 (36) ページ: 13118-13126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Synthesis of Luminescent Cyclometalated Iridium(III) Complex Having N,N-Diethylamino Group that Stains Acidic Intracellular Organelles and Induces Cell Death by Photoirradiation (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinsuke Moromizato, Yosuke Hisamatsu, Yasuki Matsuo, Toshihiro Suzuki, Ryo Abe, Shin Aoki
  • 雑誌名: Inorganic Chemistry 巻: 51 (23) ページ: 12697-1276
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potent Inhibition of a Dinuclear Zinc(II) Peptidase, Aminopeptidase from Aeromonas Proteolytica, by 8-Quinolinol Derivatives : Inhibitor Design Inspired by Zinc(II) Fluorophores, Kinetic Study, and X-ray Crystallographic Study (2012)
  • 著者名/発表者名: Kengo Hanaya, Miho Suetsugu, Shinya Saijo, Ichiro Yamato, and Shin Aoki
  • 雑誌名: Journal of Biological Inorganic Chemistry 巻: 17 (4) ページ: 517-529
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Recognition of Hydrocarbon Guests by A Supramolecular Capsule Formed by the 4 : 4 Self-Assembly of Tris(Zn^<2+>-cyclen) and Trithiocyanurate in Aqueous Solution (Cyclen = 1,4,7,10-tetraazacyclododecane) (2012)
  • 著者名/発表者名: Shin Aoki, Satoshi Suzuki, Masanori Kitamura, Motoo Shiro, Mohd Zulkefeli, and Eiichi Kimura
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: 7 (5) ページ: 944-956
  • 査読あり
• [雑誌論文] One-pot Chemoenzymatic Synthesis of Chiral 1,3-Diols Using An Enantioselective Aldol Reaction with Chiral Zinc(II) Complex Catalysts and Enzymatic Reduction Using Oxidoreductases with Cofactor Regeneration (2012)
  • 著者名/発表者名: Shotaro Sonoike, Toshinari Itakura, Masanori Kitamura, and Shin Aoki
  • 雑誌名: Chemistry-An Asian Journal 巻: 7 (1)(Selected as a Inside Cover Picture Article) ページ: 64-74
  • 査読あり
• [学会発表] 軸中に亜鉛錯体を含むロタキサンの設計と合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大田麻人、田中智博、青木伸
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20140328-30
• [学会発表] 環状ペプチドを連結したC_3-対称性トリスシクロメタレート型イリジウム錯体の設計・合成と人工デスリガンドとしての機能評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 久松洋介、渋谷愛、田中裕志、鈴木希美、有安真也、鈴木利宙、安部良、犬飼岳史、青木伸
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20140328-30
• [学会発表] 可視光で切断可能な8-キノリノールスルホン酸エステル誘導体の設計・合成と光分解性リンカーへの応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 向井祐人、有安真也、竹田礼紗、早瀬仁則、安部良、青木伸
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20140328-30
• [学会発表] Sulfoquinovosyl acylglycerol (SQAG)を母骨格としたがん組織集積型ハイブリッド分子の設計・合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中智博、澤本泰宏、久松洋介、鈴木利宙、堀江和峰、安部良、荒木力太、西道孝臣、小野公二、青木伸
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20140328-30
• [学会発表] Design and Synthesis of Artificial Death Ligands Based on Metal-Centered Homotrimeric Self-Assembly of Chelator-Peptide Hybrids、Abdullah-Al Masum (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaori Koinuma, Yu Miyata, Yosuke Hisamatsu, and Shin Aoki
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本市
  • 年月日: 20140328-30
• [学会発表] Design and Synthesis of Photochemically and Biologically Active Iridium Complexes for Cell Imaging and Induction of Cell Death (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin Aoki
  • 学会等名: Symposium on Molecular Science and Synthesis of Functional Molecules for Next Generation
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 20140310-11
  • 招待講演
• [学会発表] Summary Report of Research Projects of Drug Discovery Team in Pharmaceutical DDS Group (PDG) (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin Aoki
  • 学会等名: 2nd International Symposium of Center of Technologies against Cancer (ISCT2014)
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140308-09
• [学会発表] 放射線治療の副作用を低減させる薬剤の設計と合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有安真也、森田明典、澤晶子、高橋一平、王冰、星美里、内田孝俊、大谷聡一郎、細井義夫
  • 学会等名: 第31回メディシナルケミストリーシンポジウム
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 20131120-22
• [学会発表] Disaccharide nucleosidesの合成を目的としたヌクレオシドのO-グリコシル化反応 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福本健人、栗原正幸、駒引伸哉、斉藤重人、久松洋介、青木伸
  • 学会等名: 第39回反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20131105-06
• [学会発表] Development of Photochemical Devices for Diagnosis and Treatment of Cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin Aoki, Shinya Ariyasu, Yosuke Hisamatsu, Shinsuke Moromizato, Ai Shibuya, Eita Watanabe, Toshihiro Suzuki, Masanori Hayase, and Ryo Abe
  • 学会等名: 9th AFMC International Medicinal and Chemical Symposium (AIMEC13)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20131015-18
• [学会発表] Recent Progress of Basic Research in Center for Tehcnologies against Cancer (CTC) of Tokyo University of Science (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin Aoki
  • 学会等名: 2nd International Postgraduate Conference on Pharmaceutical Sciences 2013 (iPoPS2013)
  • 発表場所: Puncak Alam, Malaysia
  • 年月日: 20130904-05
• [学会発表] Design and Synthesis of Luminescent Iridium Complexes as Photochemical and Biomedical Tools (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin Aoki, Yosuke Hisamatsu, Shinsuke Moromizato, Akihiro Nakagawa, Ai Shibuya, Aya Kando, Hiroshi Tanaka, Toshihiro Suzuki, and Ryo Abe
  • 学会等名: 15th Asian Chemical Congress (15ACC)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20130820-23
• [学会発表] p53の亜鉛イオンをターゲットとする放射線防御剤の設計と合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 有安真也、森田明典、高橋一平、澤晶子、花屋賢悟、内田孝俊、大谷聡一郎、細井義夫、青木伸
  • 学会等名: 第39日本化学会春季年会
  • 発表場所: 草津市
  • 年月日: 20130322-25
• [学会発表] Design and Synthesis of pH-Responsive Luminescent Cyclometalated Iridium(III) Complex for Cell Imaging and Phototherapy (2013)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Hisamatsu, Shinsuke Moromizato, Toshihiro Suzuki, Ryo Abe, Shin Aoki
  • 学会等名: 13th AFMC International Medicinal and Chemical Symposium (AIMEC13)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 20130315-18
• [学会発表] Binary Classification of Compounds by Leaning from Docking Softward Reuslts and Chemical Information (2013)
  • 著者名/発表者名: Okada, M.; Kanamori, K.; Ohwada, H.; Aoki, S
  • 学会等名: 5th International Conference on Bioinformatics and Computational Biology (BICOB-2013)
  • 発表場所: Honolulu, USA
  • 年月日: 20130304-06
• [学会発表] C_<3 >対称性シクロメタレート型イリジウム錯体を中心骨格に有するTRAIL様人工デスリガンドの設計・合成と活性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 久松洋介,、渋谷愛、田中裕志、鈴木希美、鈴木利宙、安部良、青木伸
  • 学会等名: 第55回日本薬学会関東支部大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-10-26
• [学会発表] The Selective Capture and Collection of Live Target Cells using a Photoreactive Silicon Wafer Device Modified with Antibodies via Photocleavable Linkers (2012)
  • 著者名/発表者名: Ariyasu, S.; Hanaya, K.; Watanabe, E.; Hoshi, M.; Suzuki, T.; Horie, K.; Hayase, M.; Abe, R.; Aoki, S.
  • 学会等名: 13th Tetrahedron Symposium- Asia Edition-
  • 発表場所: Taipei, Taiwan(Elsevier Best Poster Award)
  • 年月日: 20121127-30
• [学会発表] 光分解可能なケミカルリンカーを用いた目的細胞の選択的捕捉、回収用デバイスの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有安真也、花屋賢悟,渡邉瑛太、星美里、鈴木利宙、堀江和峰、早瀬仁則、安部良、青木伸
  • 学会等名: 第38回反応と合成の進歩シンポジウム
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 20121105-06
• [学会発表] Development of a Photoreactive Silicon Device Modified with Antibodies via Photocleavable Linkers for the Selective Capture and Collection of Live Target Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki, S., Ariyasu, S.; Watanabe, E.; Hoshi, M.; Suzuki, T.; Horie, K.; Hayase, M.; Abe, R.
  • 学会等名: 17th Malaysian Chemical Congress (17MCC)
  • 発表場所: Kuala Lumpur, Malaysia
  • 年月日: 20121015-17
  • 招待講演
• [学会発表] 血中循環がん細胞の効率的検出・回収を目的とした基盤技術の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 有安真也,花屋賢悟,星美里、陶山敬樹、渡邉瑛太、鈴木利宙、早瀬仁則、安部良、青木伸
  • 学会等名: 第6回バイオ関連化学シンポジウム
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20120906-08
• [学会発表] Development of Photochemical Devices for Diagnosis and Treatment of Cancer (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki, S.; Ariyasu, S.; Hisamatsu, Y.; Moromizato, S.; Shibuya, A.; Watanabe, E.; Suzuki, T.; Hayase, M.; and Abe, R.
  • 学会等名: 1st International Postgraduate Conference on Pharmaceutical Sciences 2012 (iPoPS2012)
  • 発表場所: Puncak Alam, Malaysia (Plenary Lecture)
  • 年月日: 20120628-30
• [学会発表] 細胞のイメージングと細胞死誘導を目的とするシクロメタレート型イリジウム錯体の設計と合成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木伸、渋谷愛、大多和修平、諸見里真輔、大和田紘喜、久松洋介、有安真也、北村正典、鈴木利宙、安部良
  • 学会等名: 第22回金属の関与する生体関連反応シンポジウム
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 20120531-0601
• [学会発表] 錯体化学・光化学からアプローチするがん診断と創薬―東京理科大学における異分野共同研究の試み― (2012)
  • 著者名/発表者名: 青木伸
  • 学会等名: 第38回理研ケミカルバイオロジー領域勉強会
  • 発表場所: 和光市
  • 年月日: 2012-05-23
• [図書] ベーシック薬学教科書シリーズ第4巻「無機化学」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 青木伸編集,杉浦幸雄監修
  • 総ページ数: 206
  • 出版者: 化学同人
• [産業財産権] ガラスフィルタ及び細胞分離方法 (2013)
  • 発明者名: 安盛敦雄、青木伸、柳田さやか、齋藤 理
  • 権利者名: 東京理科大学
  • 産業財産権番号: 特願2013-180416
  • 出願年月日: 2013-08-30