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薬化学研究室

研究テーマ Research Interests

薬化学研究室は有機化学を基盤として、生体機能や病態のしくみの解明に挑むケミカルバイオロジー研究と、ユニークな創薬ターゲット分子を探索し、がん治療薬・診断薬の医薬品シーズの創出を目指すメディシナルケミストリー研究に取り組んでいる。特にがん、老化、神経変性疾患などに関与する生体内の種々のストレス(酸化ストレス、低酸素・小胞体ストレスなど)の可視化のための分子プローブ開発に取り組むとともに、それらのストレス適応応答システムを標的とする新たな抗がん薬の創製に挑戦している。その結果、世界に先駆けて、優れた応答性と蛍光強度を有する二価鉄蛍光プローブの開発を達成し、がん、神経変性などの疾患における鉄代謝変動を可視化することに成功した。一方、光イメージングによるがんの非侵襲的診断法の確立を目指して、低酸素がんを標的とする近赤外蛍光プローブを開発し、低酸素がんのin vivoイメージングに成功した。さらに、がんのエネルギー代謝を標的とする新規活性物質の探索、創製や、環状ペプチドを基盤とする中分子創薬などを通して、新しいがん治療薬の創製に取り組んでいます。

研究課題 Research Objectives
  1. がん微小環境を標的とするがん治療薬の開発とがんのケミカルバイオロジー研究
    Anticancer drug development targeting the tumor microenvironment and cancer chemical biology
  2. In vivoイメージングを目指す各種センサー分子の開発
    Development of various sensor molecules for in vivo imaging
  3. 鉄(II)イオン検出分子の開発を基盤とする生体内鉄代謝機構解明研究
    Study on mechanism of iron metabolism in living systems based on development of Fe (II) selective molecular probe
最近の研究成果 Research Results
  1. Hirayama T., Mukaimine A., Nishigaki K., Tsuboi H., Hirosawa S., Okuda K., Ebihara M., Nagasawa H., Bismuth-rhodamine: a new red light-excitable photosensitizer, Dalton. Trans., 46, 15991-15995 (2017).
  2. Hirayama T., Nagasawa H., Chemical tools for detecting Fe ions, J. Clin. Biochem. Nutr., 60, 39-48 (2017).
  3. Hirayama T., Tsuboi H., Niwa M., Miki A., Kadota S., Ikeshita Y., Okuda K., Nagasawa H., A universal fluorogenic switch for Fe(II) ion based on N-oxide chemistry permits the visualization of intracellular redox equilibrium shift towards labile iron in hypoxic tumor cells, Chem. Sci., 8, 4858-4866 (2017).
  4. Takenaka M., Suzuki N., Mori M., Hirayama T., Nagasawa H., Morishige K., Iron regulatory protein 2 in ovarian endometrial cysts, Biochem. Biophys. Res. Commun., 487, 789-794 (2017).
  5. Hattori K., Koike K., Okuda K., Hirayama T., Ebihara M., Takenaka M., Nagasawa H., Solution-phase synthesis and biological evaluation of triostin A and its analogues., Org. Biomol. Chem., 14, 2090-2111 (2016).

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