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創薬ケミカルバイオロジー分野 Medicinal Chemistry & Chemical Biology

  • 教授 Professor

    王子田　彰夫 [博士（薬学）] 　Akio Ojida, Ph.D.

  • 助教 Research Assistant

    内之宮　祥平 [博士（薬学）]　 Syouhei Uchinomiya, Ph.D.

創薬ケミカルバイオロジー分野では、様々な研究のフロンティアを切り開く新しい分析法・新規機能性分子を自ら開発し、不可能であった病態情報を得ることを可能としたり、新しい薬創りの基となる生理活性分子の探索も視野に入れています。

新規機能性分子の開発と分子計測

図１ 可逆的標識試薬の概念図 例えば、可逆的蛍光誘導体化試薬1,5)は、高感度な蛍光検出を行った後、本来の生理活性構造に戻すことができ、新規生理活性物質の探索や精製に威力を発揮すると考えられます（図１）。

図2 強い蛍光を持つ新化合物の結晶 また、従来の何百倍も高感度な標識試薬の開発や、優れた蛍光、化学発光試薬の開発を行っています。図２に示した結晶は当研究室で合成したもので、世界で最も高感度なメラトニンの蛍光分析を可能とするものです。また、高感度な化学発光試薬として発光性デンドリマー（樹状高分子）2)の開発も行っています。

不可能とされていた様々な病態の臨床診断への挑戦

図3 一滴の血液からメラトニンを分析した結果 メラトニンは、外界の明暗リズムを全身に伝えるホルモンです。体内時計の調節に関与し、アルツハイマー病や、鬱病などにおいてメラトニン分泌異常が疑われています。当研究室では世界に先駆けて一滴の血液からのメラトニン測定法を開発し4)、臨床分析への展開を試みています（図3）。

新しい薬創りの基となる生理活性分子の探索

高等動物のアミノ酸は、全てＬ体であると言われてきました。しかし当分野では新規分析法を用いて様々なＤ-アミノ酸が哺乳類に存在することを示し、その独特な組織分布を明らかにしてきました3)。このことはＤ-アミノ酸が哺乳類中で生理機能を有する可能性を示しており、創薬への展開も視野に入れています。

Research
  • Development of new analytical reagents and methods.
    Reversible fluorescence labeling of amino groups can be performed using dicarboxylic acid anhydrides. This method enables both sensitive determination and recovery of amino compounds. Highly sensitive fluorescence and chemiluminescence reagents have also been synthesized and used for the determination of trace amounts of biological substances.
  • Clinical and diagnostic investigations.
    Melatonin, a pineal hormone, is suggested to be directly involved in Alzheimer's disease and sleep disorders. We have developed a highly sensitive analytical method, which allows the determination of endogenous melatonin in a small drop of human blood, and we are trying to apply this method in a variety of clinical situations.
  • 生体分析化学分野では、生命科学、創薬化学、臨床分析の全てを視野に入れ、従来分析手段が無く不可能とされてきたことに挑戦し、独自の原理に基づく技術・方法を開発します。これらを利用することで極めて微量な試料、組織から様々な生体情報を得ることが可能となり、生命科学の新たな研究の突破口となります。 Searching for the new biologically active substances.
    D-amino acids are now realized as being present in mammalian tissues. We have reported sensitive and selective methods for the determination of amino acid enantiomers. Using such methods, we have demonstrated the distribution and transport of some D-amino acids, which are thought to have a number of physiological functions.
代表論文
  • K. Sakata, K. Hamase and K. Zaitsu: Reversible Fluorescence Labeling of Amino Groups of Protein using Dansylaminomethylmaleic Anhydride, J. Chromatogr. B, 769, 47-54 (2002).
  • M. Nakazono, L. Ma and K. Zaitsu, Synthesis of Poly (3,4,5-trihydroxybenzoate ester) Dendrimers and Their Chemiluminescence, Tetrahedron Lett., 43, 8185-8189 (2002).
  • K. Hamase, T. Inoue, A. Morikawa, R. Konno and K. Zaitsu, Determination of Free D-Proline and D-Leucine in the Brains of Mutant Mice Lacking D-Amino-Acid Oxidase Activity, Anal. Biochem., 298, 253-258 (2001).
  • K. Hamase, T. Tomita, A. Kiyomizu and K. Zaitsu, Determination of Pineal Melatonin by Precolumn Derivatization Reversed-Phase High Performance Liquid Chromatography and Its Application to the Study of Circadian Rhythm in Rats and Mice, Anal. Biochem., 279, 106-110 (2000).
  • K. Zaitsu, Y. Kimura, Y. Ohba, K. Hamase, Y. Motomura, M. Itose and M. Ishiyama: Heme-Undecapeptide Labeling on Insulin for the Immunoassay of Insulin with Chemiluminescence Detection, Anal. Sci., 15, 871-878 (1999).
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