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2024.04.11

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组织名称:致研究机构和研究人员

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【理工学研究科】 激光光化学研究室 (铃木正教授) 的佐藤轮先生 (理工学专业化学课程博士前期课程2年级·刊登当时) 的研究成果刊登在美国光生物学会的学术论文杂志上~新的光动力疗法的可能性~

Ryo Sato先生 (科学与工程系化学课程2年博士课程·出版时间)

佐藤凛女士(发表时为理工学研究生院理工学系化学专业二年级硕士研究生)在激光光化学实验室(导师:铃木正教授)的研究成果已发表在美国光生物学会学术期刊《光化学与光生物学》的《光化学与光生物学》特刊的“核酸光物理学专题”栏目中。

Ryo Sato先生 (科学与工程系化学课程2年博士课程·出版时间)
图1:核酸碱的分子结构

研究概要

细胞中有叫做核酸的物质。DNA和RNA这个词可能在新闻上听到过。这些是核酸。DNA在存储遗传信息和将这些信息复制 (转录) 到RNA中以产生蛋白质方面起着重要作用。构成那个的主要物质是核酸碱。只有五种核酸碱:腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶 (图1) 。对核酸碱进行化学修饰可以赋予新的性质。例如,一种名为5-氟尿嘧啶的物质,用一种氟原子 (F) 取代尿嘧啶中的氢原子,具有抗癌作用,并且实际上作为抗癌药物用于医学。许多其他已知的有效核酸或修饰核酸 (核酸碱) 。

图1:核酸碱的分子结构
图2:光动力疗法的概念图。静脉注射药剂,在积存于患部的时机进行光照,进行癌症治疗。

靶向分子是硫代核酸碱,称为5-氟-4-硫氧嘧啶。它是一种核酸碱,其中硫原子 (S) 被引入5-氟尿嘧啶,也被用作抗癌药物。含有硫羰基的核酸碱被称为硫代核酸碱。与普通核酸碱不同,硫代核酸碱吸收紫外线 (UVA光),导致细胞死亡。应用这种独特的性质,我们正在研究它是否可以用作治疗癌症的药物,称为光动力疗法 (图2) 。

图2:光动力疗法的概念图。静脉注射药剂,在积存于患部的时机进行光照,进行癌症治疗。
图3:吸收光的分子处于高能量激发状态。从该激发状态通过能量转移,高效率地生成活性氧 (单线态氧) 。活性氧是细胞毒素。

我们利用激光光谱技术详细研究了5-氟-4-硫尿嘧啶的激发态,发现其产生的活性氧(单线态氧)比之前研究过的硫代核碱基更多(图3)。这项研究不仅揭示了5-氟-4-硫尿嘧啶具有抗癌特性,而且表明其具有作为光动力疗法优良药物的潜力。

佐藤女士对研究的兴趣、求知欲和不懈努力最终结出了丰硕的成果,该成果受到了高度赞扬,并发表在美国光生物学会学术期刊《光化学与光生物学》的“核酸光物理学专题”特刊上。

这项研究是本校理工学院化学与生命科学系田边和仁教授、理工学院化学与生命科学系西原达也助理教授和英国开放大学生命、健康与化学科学学院徐耀忠副教授共同努力的成果。

图3:吸收光的分子处于高能量激发状态。从该激发状态通过能量转移,高效率地生成活性氧 (单线态氧) 。活性氧是细胞毒素。

▼研究に関する问い合わせ先
青山学院大学 理工学部 化学?生命科学科 教授 铃木正
罢贰尝:042-759-6232
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