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2015 年度 実績報告書

シグナル分子としてのNO・H2Sの光制御投与法の開発と疾患モデルへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 25293028
研究機関名古屋市立大学

研究代表者

中川 秀彦  名古屋市立大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (80281674)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードケミカルバイオロジー / ケージド化合物 / 薬学 / 有機化学 / 光スイッチ
研究実績の概要

昨年度までに合成し細胞系、動物組織系に適用したNOドナー(青色光制御型NOドナー)について細胞毒性の程度を調査した。その結果、100microM程度で培養細胞の生存率を2割減弱させる毒性を示すことが判明したが、位置特異的な培養細胞系でのNO投与や、動物組織系で血管平滑筋弛緩(血管拡張)作用を誘導するためのNO投与を行う濃度、1microMから10microMのではほとんど細胞毒性を示さなかった。また、血管拡張作用を誘導する実験において、青色光制御型NOドナーを投与した後、グアニリルシクラーゼ阻害剤であるODQを共存させて青色光照射を行うと、ODQ非存在下でみられた血管拡張が観察されなかった。NOはグアニリルシクラーゼを活性化することで細胞内シグナルを活性化し血管平滑筋を弛緩させる(すなわち血管拡張させる)ことが知られており、上記の結果は、青色光制御型NOドナーを用いた光による血管拡張作用が、生体内の生理的シグナル伝達を介して行われていることを示している。このことは、本化合物を用いた手法がNOの生理作用研究に応用可能であることを示している。さらに、本化合物のNO放出機構を検討するため、ニトロフェノール部の構造修飾を行って、光応答性を検討したところ、フェノール性水酸基がNO放出に重要であること、電子供与性基がNO放出効率をやや高めること、が示され、当初予想した反応機構である、電子移動反応の寄与が高い可能性が示された。さらに、H2Sドナーについて、光吸収部位の検討を行い、キサンテン部位の代わりにアクリジン部位を導入した化合物において、光依存性のH2S放出がみられたが、キサンテンに比較してその効率が低下することが判明した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A double bond-conjugated dimethylnitrobenzene-type photolabile nitric oxide donor with improved two-photon cross section2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ieda, Hidehiko Nakagawa, et al.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.,

      巻: 25 ページ: 3172-3175

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2015.05.095

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Profiling and relative quantification of multiply nitrated and oxidized fatty acids2015

    • 著者名/発表者名
      Ivana Milic, Hidehiko Nakagawa, et al.
    • 雑誌名

      Anal. Bioanal. Chem.

      巻: 407 ページ: 5587-5602

    • DOI

      10.1007/s00216-015-8766-3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Photo-controllable Hydrogen Sulfide Donor Applicable in Live Cells2015

    • 著者名/発表者名
      Naoki Fukushima, Hidehiko Nakagawa, et al.
    • 雑誌名

      Bioorg. Med. Chem. Lett.

      巻: 25 ページ: 175-178

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2014.11.084

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Two-photon uncaging of photo-NO releasers and vasodilation in living mouse brain2015

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Nakagawa
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      Honolulu, HI, USA
    • 年月日
      2015-12-15 – 2015-12-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Blue-Light-Controllable Nitric Oxide Releaser and its Biological Application2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Ieda, Hidehiko Nakagawa, et al.
    • 学会等名
      SFRBM2015
    • 発表場所
      Boston, MA, USA
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 光で制御する一酸化窒素・活性酸素投与法の開発と応用2015

    • 著者名/発表者名
      中川秀彦
    • 学会等名
      第68回日本酸化ストレス学会学術集会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-06-11 – 2015-06-12
    • 招待講演
  • [備考] 名古屋市立大学薬学部・大学院薬学研究科薬化学分野

    • URL

      http://www.phar.nagoya-cu.ac.jp/hp/ykg/Yakka/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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