B01：「分子情報と位置情報を同時に得るフェロミクスプローブ群の開発」
平山 祐（岐阜薬科大学 薬化学研究室）
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生体内における鉄イオンやヘムはタンパク質と結合することにより様々な機能を発揮しています。一方で、体内ではタンパク質に取り込まれていない状態の鉄イオンやヘムも存在しており、これらの濃度変動が鉄代謝を制御する因子となっているとも言われています。このような遊離状態にある鉄イオン・ヘムは、検出すること自体が難しく、その挙動については分かっているようで分かっていないという状況が続いています。我々のグループではこれまでに細胞内で遊離状態にある鉄イオン（＝二価鉄イオン）を選択的に検出できるような蛍光プローブを精力的に開発してきました。本研究ではこれらをさらに精密化し、細胞内・生体内に存在する二価鉄イオンに加え、ヘムの蛍光プローブを開発し、生細胞にてこれらの化学種を選択的に検出することを目指します。さらに、近年我々が見出した化学反応を使い、二価鉄イオンおよびヘムを標的としたプロテオミクスへの応用が可能な化学プローブを開発します。ここで開発するプローブ分子を使って領域内の研究者の方々と連携し、鉄の生命科学における現状打破につなげていきたいと考えてます。
【関連する代表的論文】
T. Hirayama, M. Inden, H. Tsuboi, M. Niwa, Y. Uchida, Y. Naka, I. Hozumi, H. Nagasawa,
“A Golgi-targeting fluorescent probe for labile Fe(II) to reveal an abnormal cellular iron distribution induced by dysfunction of VPS35”
Chem. Sci., 2019, 10, 1514–1521
doi:10.1039/C8SC04386H
M. Niwa, T. Hirayama, I. Oomoto, D. O. Wang, H. Nagasawa
“Fe(II) ion release during endocytotic uptake of iron visualized by a membrane-anchoring Fe(II) fluorescent probe”
ACS Chem. Biol., 2018, 13, 1853–1861
doi: 10.1021/acschembio.7b00939
T. Hirayama, H. Tsuboi, M. Niwa, A. Miki, S. Kadota, Y. Ikeshita, K. Okuda and H. Nagasawa
“Fe(II) ion release during endocytotic uptake of iron visualized by a membrane-anchoring Fe(II) fluorescent probe”
Chem. Sci., 2017, 8, 4858–4866
doi:10.1039/C6SC05457A
T. Hirayama, K. Okuda and H. Nagasawa
“A highly selective turn-on fluorescent probe for iron(II) to visualize labile iron in living cells”
Chem. Sci., 2013, 4, 1250–1256
doi:10.1039/c2sc21649c