Activity Control of Photosensitizers for Photodynamic Therapy through DNA Recognition

通过 DNA 识别控制光动力治疗光敏剂的活性

• 批准号: 20750131
• 负责人: HIRAKAWA Kazutaka
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20750131/
• 关键词: DNA; 光増感剤; 一重項酸素; 光線力学的療法; 電子移動; ポルフィリン; エネルギー移動; がん治療; アルカロイド

The purpose of this study is the activity control of photosensitizers for photodynamic therapy, which is a promising treatment of cancer and some non-malignant conditions. Berberine and palmatine can photosensitize the generation of singlet oxygen only when these photosensitizers bind to DNA. This study revealed the sequence specificity on the activity control of these photosensitizers, suggesting the possibility of design of sequence-specific photosensitizer. To apply this control mechanism for clinical using porphyrinoid photosensitizer, the electron donor connecting porphyrins were synthesized. The photoexcited states of these porphyrins were quenched via intramolecular electron transfer. The interaction with DNA inhibited the electron transfer quenching of these photoexcited porphyrins, leading to the singlet oxygen generation via photoenergy transfer to molecular oxygen. These findings demonstrated that the DNA-selective photosensitizers can be developed using electron donor connecting porphyrins.

本研究的目的是控制光动力疗法中光敏剂的活性，光动力疗法是治疗癌症和一些非恶性疾病的一种有前景的方法。小檗碱和巴马汀只有当这些光敏剂与DNA结合时才能光敏化单线态氧的产生。这项研究揭示了这些光敏剂活性控制的序列特异性，提示了设计序列特异性光敏剂的可能性。为了将该控制机制应用于临床使用卟啉类光敏剂，合成了连接卟啉的电子供体。这些卟啉的光激发态通过分子内电子转移被猝灭。与DNA的相互作用抑制了这些光激发卟啉的电子转移猝灭，导致通过光能转移到分子氧产生单线态氧。这些发现表明，DNA 选择性光敏剂可以使用连接卟啉的电子供体来开发。

项目成果

フッ素含有ポルフィリンP(V)錯体による水溶性タンパク質の光損傷

含氟卟啉 P(V) 复合物对水溶性蛋白质的光损伤

• 发表时间: 2010
• 作者: 安海恵都;平川和貴
• 通讯作者: 平川和貴

DNA鎖内に結合した光増感剤による一重項酸素生成

DNA 链内光敏剂产生单线态氧

• 发表时间: 2009
• 作者: 平川和貴;野坂芳雄;平野達;西村賢宣;新井達郎
• 通讯作者: 新井達郎

Acid Dissociation of Axial Hydroxyl Group of Hydroxy(1-pyrenebutoxy)-phosphorus(V) Porphyrin Controls the Intramolecular Excitation Energy Transfer

羟基(1-芘丁氧基)-磷(V)卟啉轴向羟基的酸解控制分子内激发能量转移

• 发表时间: 2010
• 期刊: Photochemical and Photobiological Sciences Vol.9
• 作者: Kazutaka Hirakawa;Hiroshi Segawa
• 通讯作者: Hiroshi Segawa

DNA認識による光増感剤の一重項酸素生成活性の制御 : 塩基配列の効果

通过DNA识别控制光敏剂的单线态氧产生活性：碱基序列的影响

• 发表时间: 2009
• 作者: 平川和貴;平野達;西村賢宣;新井達郎
• 通讯作者: 新井達郎

葉酸誘導体の光酸化反応と一重項酸素検出への応用

叶酸衍生物的光氧化反应及其在单线态氧检测中的应用

• 发表时间: 2008
• 作者: Sato;K.; Oka;N.; Fujita;S.; Matsumura;F.; Wada;T.;梁興国・水谷春華・浅沼浩之;平川和貴
• 通讯作者: 平川和貴