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2014 年度 実績報告書

光力学線療法への応用を志向する房状ポルフィリンカプセルの創出

研究課題

研究課題/領域番号 25620130
研究機関名古屋大学

研究代表者

中島 洋  名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (00283151)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードポルフィリン / 一重項酸素 / チトクロムc / 光力学線療法
研究実績の概要

26年度は、懸案であった、鉄プロトポルフィリンを含まない好熱菌由来チトクロムc変異体とプロトポルフィリンIXとの安定な複合体(PorIX@apo-Cyt c)の高収率調製法を確立するとともに、得られる複合体による「ポルフィリンの光増感反応→一重項酸素発生」の同定、およびEPR効果発現に必要なPorIX@apo-Cyt c集積化を目指した。
高効率な一重項酸素の発生には、増感剤の励起三重項状態(T1)が長寿命である必要がある。PorIX@apo-Cyt cの水溶液中でのT1寿命は、550μSであり、ジクロロメタンやアセトン溶媒(それぞれ4.5、1.5μS)の100倍以上大きく、DMSO溶媒(170μS)と同程度であった。このことは、apo-Cyt cの空孔が高い極性の疎水環境であることを示唆しており、PorIXの励起状態安定化に有利であることを示している。実際、PorIX@apo-Cyt cの生理的pHにおける一重項酸素発生の量子収率は、35%(励起波長420nm)であり、励起波長は異なるものの、一重項酸素の発生効率が高いことで知られるメチレンブルーの値(量子収率52%、励起波長660nm)に匹敵する。なお、PorIXは非水溶性であるため、水溶媒中での比較実験は行っていない。このようにapo-Cyt cによるPorIXの包摂は、ポルフィリンの水溶化と高い一重項酸素発生効率が実現可能であり、生体適合性に優れた光力学線療法のポルフィリン誘導体キャリアとして有望である。
PorIX@apo-Cyt cには、未反応のシステイン残基が存在する。この官能基をジアゾニウム基をパラ位に有するフェニルマレイミドで修飾し、ジアゾニウム基の脱離を利用したカーボンナノチューブへの固定を試みた。最新の結果で、金属性カーボンナノチューブを用いることでPorIX@apo-Cyt cの固定が効率よく進行することが分かり、現在反応生成物の同定を進めている。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Azurin-DNA Conjugate with Binding Motif of a Transcriptional Regulator, CooA: CO Dependent Modulation of Electron Transfer Reaction2014

    • 著者名/発表者名
      Nakajima H., Miyazaki S., Itoh T., Hayamura M. Watanabe Y.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 43 ページ: 1204-1206

    • DOI

      10.1246/cl.140284

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 電子伝達タンパク質チトクロムcを化学の視点で使う2014

    • 著者名/発表者名
      中島 洋
    • 学会等名
      第45回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 発表場所
      春日井市、愛知
    • 年月日
      2014-11-29 – 2014-11-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 電子伝達タンパク質による転写調節因子の出力変換2014

    • 著者名/発表者名
      中島 洋、宮崎総司、伊藤誉明、渡辺芳人
    • 学会等名
      第52回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌市、北海道
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] Conversion of readout from transcriptional regulator by electron transfer proteins2014

    • 著者名/発表者名
      Nakajima H.
    • 学会等名
      12th European Biological Inorganic Chemistry Conference (EuroBIC)
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-28
  • [学会発表] 電子伝達タンパク質による転写調節因子のシグナル変換2014

    • 著者名/発表者名
      中島洋、宮崎総司、伊藤誉明、渡辺芳人
    • 学会等名
      第41回 生体分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡市、福岡
    • 年月日
      2014-06-06 – 2014-06-07
  • [備考] 生物無機化学研究室ホームページ

    • URL

      http://bioinorg.chem.nagoya-u.ac.jp/

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公開日: 2016-06-01  

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