生理物活性発現を目的としたファイン金属錯体の分子設計
【研究分野】無機化学
【研究キーワード】
スーパーオキシド / 一酸化窒素 / 亜鉛イオン / 蛍光プローブ / 活性酸素 / バイオイメージング / 一酸化窒素合成酵素 / スーパーオキシドディスムターゼ / 光線力学療法
【研究成果の概要】
本研究においては生体機能を探索することを目的に金属錯体のデザイン合成が行われた。金属イオンは微量で重要な生理作用を有するにもかかわらず、分子レベルでの解析は十分になされてこなかった。また薬理学観点からも金属錯体を医薬品として使用する試みもシスプラチンあるいは生体画像化プローブのGdイオンなど限られた例が知られているだけであった。本研究では生理活性の発現を目的とした下記の3項目の金属錯体について重点的に検討した。
1.生理活性種としての亜鉛イオンの動的機能解析
亜鉛イオンは生体中に鉄イオンに次いで多量に存在する金属イオンで、近年、その生理機能が注目されている。本研究は亜鉛イオンを培養細胞あるいは生体組織からバイオイメージングとして捉える事を目的に行われたもので、感度、特異性、pHに対する安定性、錯体生成速度など、いずれの点においても満足できる亜鉛生細胞プローブの開発に成功した。
2.生理活性種一酸化窒素(NO)の生体作用機序の解析
NOは免疫系、神経系、循環器系など全く異なる生体部位で異なる作用を示す。その作用機構はグアニレートサイクラーゼ酵素の活性中心にあるポルフィリンに配位することにより情報伝達物質として働いている。今回、第5配位がイミダソール、チオールおよび水素結合型チオールのポルフィリン錯体を合成し、それらのNO錯体の動的挙動と酵素機能の相関を検討した。
3.SOD活性化合物の開発とその医療への応用
スーパーオキシドが炎症に深く関係していることが報告されているが、スーパーオキシド不均化酵素(SOD)は酵素であるため細胞内への透過性も悪く、医薬品への応用は難しい状況にある。この研究ではSOD活性を有する合成小分子錯体を合成し、その活性を精査した結果、実用化への有用な知見を得た。
【研究代表者】