IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2021/05/01

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    和田健彦　Takehiko WADA
    教授　Professor

  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    有機・生命科学研究部門　生命機能制御物質化学研究分野
    Division of Organic- and Bio-materials Research, Functional Photochemistry and Chemical Biology

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    核酸有機化学
    核酸医薬開発
    超分子不斉光化学
    細胞内生体機能可視化を指向したペプチド工学
    医用高分子
    生体分子構造変化検出を指向した高感度・高時間分解円二色性(CD)測定装置開発
    ラマン光学活性測定装置開発
    Nucleic Acids Chemistry
    Oligonucleotide Therapeutics
    Supramolecular Photochirogenesis
    Peptide-chemistry for in vivo imaging
    Biomedical Polymer
    High Sensitive and High Time-Resolve Circular Dichroism Measurement System
    Raman Optical Active Measurement
研究テーマ
Research Subject
核酸有機化学・生命化学を活用した生命機能の積極的制御と超分子不斉光反応系の創成
Laboratory for Functional Photochemistry and Chemical Biology

研究の背景 Background

当研究室では、DNAやRNAなどの核酸、そしてタンパク質など生体高分子の、次世代インテリジェント型ナノバイオ機能材料への応用を目指し研究を行っています。ナノバイオ分子において、その優れた機能のon-off制御は、実用化に向け重要な課題であり、我々は外部刺激に応答して機能発現のon-off制御が可能な人工核酸の創成に取り組んでいます。さらに、がん細胞特有の細胞情報に応答し、正常細胞には副作用を発現しないがん細胞特異的遺伝子治療薬の開発や、制限酵素やDNA組替え酵素の外部因子による自在な機能制御の実現に向け研究を行っています。

A chemical synthesis and modification of DNA/RNA and proteins is the fundamental science and technology that has led the molecular biology revolution. Hence, a chemistry of DNA/RNA and protein not only in vitro but also in vivo expects to open new generational stage of bioorganic chemistry and molecular biology. Therefore, focusing our research interest mostly on the recognition and complexation behavior control of functional biopolymers, such as DNA/RNA, proteins and their derivatives by external factors, toward the active control of cellular functions.

研究の目標 Outcome

安全安心な次世代治療法として注目されている核酸医薬品開発、特に異的重篤な疾患部位である増幅期のがん細胞やペニンプラ領域とよばれる脳血栓周辺部位などに特徴的な“ハイポキシア”とよばれる低酸素細胞特異的な核酸医薬開発を目指したペプチドリボ核酸（PeptideRibonucleicAcids）と名付けた人工核酸の開発に取り組んでいる。また自己増殖・自己複製可能な人工材料への展開にも取組んでいる。加えて、生体分子の合成化学への展開を目指し、タンパク質や坑体を不斉光反応場とする光による不斉合成、超分子不斉光反応にも取組んでいる。さらにこれら生体高分子の構造や構造変化の動的解析に有効な高感度高時間分解能を有する円二色性(CD)測定装置の開発にも取組んでいる。

Another research topics of Wada Lab. are reaction control based on molecular recognition phenomena in both the ground and electronically excited states; we are pursuing mechanistic and synthetic studies on asymmetric photochemistry with supramolecular biopolymers as chiral reaction fields.

研究図Research Figure

Fig.1. Schematic drawing of hypoxic cell specific oligonucleotide therapeutics. Fig.2. Schematic drawing of supramolecular photochirogenesis with serum albumin as chiral reaction medias. F

文献 / Publications

Wada T. et al., J. Am. Chem. Soc., 135, 5262 (2013); J. Am. Chem. Soc., 133, 10379-10381 (2011); Angew. Chem., Int. Ed., 48, 6675-6677 (2009); J. Am. Chem. Soc., 130, 7526 (2008); J. Am. Chem. Soc., 129, 3478 (2007); J. Org. Chem., 72, 2707 (2007) (Cover picture); Chem.Eur. J. 13, 2429(2007)(Cover); J. Am. Chem. Soc., 126, 6568 (2004); J. Am. Chem. Soc. 125, 7492 (2003); J. Am. Chem. Soc., 125, 3008 (2003); etc

研究者HP