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薬化学研究室

研究テーマ Research Interests

薬化学研究室では、有機化学を基盤として生体機能や病態の解明に挑むケミカルバイオロジー研究を通して、がんや神経変性疾患など難治性疾患の新規創薬ターゲットの探索や医薬品シーズの創出を目指して創薬研究を推進している。特に、がん微小環境で亢進しているストレス応答系、すなわち酸化ストレスや低酸素・小胞体ストレスに対する適応反応を標的とする、これまでにないがん治療薬の創製に挑戦している。また、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イメージングに世界に先駆けて成功した。さらに、細胞内の微量金属イオンや気体メディエーターの研究のためのバイオプローブの開発にも取り組んでいる。その結果、優れた応答性と蛍光強度を有する鉄(II)選択的蛍光プローブを見いだし、鉄ホメオスタシスの崩壊を基点とするがんや神経変性疾患などの難治性疾患の解明への応用が展開されている。また、環状ペプチドを基盤とする中分子創薬スキャフォールドの実用的合成法の開発など、創薬を指向した有用反応の開発にも取り組んでいる。

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., Inden, M., Tsuboi, H., Niwa, M., Uchida, Y., Naka, Y., Hozumi, I., Nagasawa, H., A Golgi-targeting fluorescent probe for labile Fe(II) to reveal abnormal cellular iron distribution induced by dysfunction of VPS35, Chem. Sci., in press (2019).
  2. Hirayama, T., Miki, A., Nagasawa, H., Organelle-specific analysis of labile Fe(II) during ferroptosis by using a cocktail of various colour organelle-targeted fluorescent probes, Metallomics, Advance Article (2018).
  3. Niwa, M., Hirayama, T., Oomoto, I., Wang, DO., Nagasawa H., Fe(II) ion release during endocytotic uptake of iron visualized by a membrane-anchoring Fe(II) fluorescent probe, ACS Chem. Biol. 13(7), 1853-1861 (2018).
  4. 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).

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