2021 Fiscal Year Final Research Report
Study on the role of CO as a signaling molecule in cell differentiation
Project/Area Number |
19K22260
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Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Medium-sized Section 37:Biomolecular chemistry and related fields
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Research Institution | Doshisha University |
Principal Investigator |
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青井 貴之 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 教授 (00546997)
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Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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Keywords | 一酸化炭素 / 細胞分化 / ポルフィリン / シクロデキストリン |
Outline of Final Research Achievements |
In this study, to understand the physiological function of carbon monoxide as an intracellular signal molecule, we investigated utilization of the artificial hemoglobin model complex, hemoCD. hemoCD is a supramolecular complex functions as an in vivo CO scavenger. First, the function of hemoCD on cells was examined. As a result, we have established an assay that accurately quantifies intracellular CO using hemoCD. This assay could also be applied to quantify CO in animal tissues, which has filed a patent application. Using this assay, the pharmacokinetics of CO was clarified. Intracellular CO knockdown by a system combining hemoCD and a cell-permeable peptide (R8-hemoCD), development of CORM401-E, a CO-releasing molecule with improved cell-permeability, a heme derivative that does not emit CO when decomposed intracellularly, have been succeeded in developing a group of chemical tools that can be used to elucidate the physiological function of intracellular CO.
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Free Research Field |
ガスバイオロジー,生物無機化学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は有毒ガスでありながら生体内シグナルメディエーターとして機能する一酸化炭素の生理作用について,より深く理解するためのものである。細胞内では様々なシグナル伝達物質により情報が伝達され,細胞分化などの生命が活動するために必要なプロセスを実施している。本研究では(1) 細胞内一酸化炭素を除去する方法,(2)細胞および生体組織内に分布した一酸化炭素を簡単に定量する方法,(3)細胞内に一酸化炭素を効率よくデリバリーする化合物,(4)細胞内で分解されるが一酸化炭素を発しないヘム誘導体などを開発することに成功した。これらの成果は一酸化炭素の生理作用に対する深い理解をもたらすものである。
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