研究紹介

ライフサイエンス技術基盤研究センター

標識化学研究チーム

チームリーダー 土居 久志 (D.Sci.)
土居 久志 (D.Sci.)

私達の生命に関わる分子、水、アミノ酸、糖、タンパク質、病気を治す薬など。私達の体の中で活動する分子を見てみたい。この疑問に応えうる技術として陽電 子放射断層画像撮影法(PET)があります。私達は、これらの分子の体内動態を観察するために、身体を透過する強い光を出す目印(陽電子放出短寿命放射性核種、11Cや18Fなど)を目的の分子に短時間で結合させる標識化学研究(PETプローブ化研究)を行っています。
具体的には、私達は、有機化学の力量を生命科学研究に展開すべく、Pd(パラジウム)、Rh(ロジウム)、Cu(銅)などの有機金属触媒を用いた新しい PETプローブ合成法の開発を主要課題として、生体内代謝に安定な炭素—炭素結合型標識法を機軸とした短寿命PETプローブ合成のための高速化学反応の開 発を行っています。また、中分子有機化合物(ペプチド、核酸など)や、生体高分子化合物(タンパク質、抗体など)の標識法の開発にも取り組んでいます。

研究主分野

化学

研究関連分野

工学 / 総合生物 / 医歯薬学

研究テーマ

  • 創薬候補化合物のPETプローブ化と新しい標識化学反応の開発
  • 有機金属化学に対応した標識用合成装置の開発
  • がん、炎症、神経疾患などの重篤な疾患に対応した分子プローブの開発

主要論文

  1. Doi H., Mawatari, A., Kanazawa, M., Nozaki, S., Nomura, Y., Kitayoshi, T., Akimoto, K., Suzuki, M., Ninomiya, Y. and Watanabe, Y.:
    "Synthesis of 11C-Labeled Thiamine and Fursultiamine for In Vivo Molecular Imaging of Vitamin B1 and Its Prodrug Using Positron Emission Tomography."
    J Org Chem, 80, 6250-6258 (2015).
  2. Doi H.:
    "Pd-mediated rapid cross-couplings using [11 C]methyl iodide: groundbreaking labeling methods in 11 C radiochemistry."
    J Labelled Comp Radiopharm., 58(3), 73-85 (2015).
  3. Goto M, Mizuma H, Wada Y, Suzuki M, Watanabe Y, Onoe H, and Doi H.:
    "11C-Labeled Capsaicin and Its in Vivo Molecular Imaging in Rats by Positron Emission Tomography"
    Food Nutr. Sci., 6(2), 216-220 (2015).
  4. Doi, H., Goto, M. and Suzuki, M.:
    "Pd0-Mediated Rapid C-[18F]Fluoromethylation by the Cross-Coupling Reaction of a [18F]Fluoromethyl Halide with an Arylboronic Acid Ester: Novel Method for the Synthesis of a 18F-Labeled Molecular Probe for Positron Emission Tomography"
    Bull. Chem. Soc. Jpn., 85, 1233-1238 (2012).
  5. Kuboyama T, Nakahara M, Yoshino M, Cui Y, Sako T, Wada Y, Imanishi T, Obika S, Watanabe Y, Suzuki M, Doi H.:
    "Stoichiometry-focused 18F-labeling of alkyne-substituted oligodeoxynucleotides using azido([18F]fluoromethyl)benzenes by Cu-catalyzed Huisgen reaction."
    Bioorg. Med. Chem., 19(1), 249-255 (2011).
  6. Suzuki M, Sumi K, Koyama H; Siqin, Hosoya T, Takashima-Hirano M, Doi H.:
    "Pd(0)-Mediated rapid coupling between methyl iodide and heteroarylstannanes: an efficient and general method for the incorporation of a positron-emitting (11)C radionuclide into heteroaromatic frameworks."
    Chemistry., 15(45), 12489-12495 (2009).
  7. Doi H, Ban I, Nonoyama A, Sumi K, Kuang C, Hosoya T, Tsukada H, Suzuki M.:
    "Palladium(0)-mediated rapid methylation and fluoromethylation on carbon frameworks by reacting methyl and fluoromethyl iodide with aryl and alkenyl boronic acid esters: useful for the synthesis of [11C]CH(3)--C- and [18F]FCH2--C-Containing PET tracers (PET=positron emission tomography)."
    Chemistry., 15(16), 4165-4171 (2009).
  8. Doi H, Barletta J, Suzuki M, Noyori R, Watanabe Y, Långström, B.:
    "Synthesis of 11C-labelled N,N’-diphenylurea and ethyl phenylcarbamate by a rhodium-promoted carbonylation via [11C]isocyanatobenzene using phenyl azide and [11C]carbon monoxide"
    Org Biomol Chem., 2(21), 3063-3066 (2004).
  9. Suzuki, M., and Doi, H., Kato, K., Bjorkman, M., Långström, B., Watanabe, Y. and Noyori, R. :
    "Rapid Methylation for the Synthesis of a 11C-Labeled Tolylisocarbacyclin Imaging the IP2 Receptor in a Living Human Brain"
    Tetrahedron, 56(42), 8263-8273 (2000).
  10. Suzuki, M., and Doi, H., Bjorkman, M., Andersson, Y., Långström, B., Watanabe, Y. and Noyori, R.:
    "Rapid Coupling of Methyl Iodide with Aryltributylstannanes Mediated by Palladium(0) Complexes: A General Protocol for the Synthesis of 11CH3-Labeled PET Tracers"
    Chem. Eur. J., 3(12), 2039-2042 (1997).

メンバーリスト

主宰者

土居 久志
チームリーダー

メンバー

森 智子
技師
喜田 達也
特別研究員
辻 美恵子
特別研究員
髙谷 修平
特別研究員
後藤 美樹
リサーチアソシエイト
馬渡 彩
リサーチアソシエイト
神母坂 あみ
テクニカルスタッフⅠ

お問い合わせ先

〒650-0047 兵庫県神戸市中央区港島南町6-7-3
Tel: 078-304-7130
Fax: 078-304-7131

hisashi.doi [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

関連リンク

最新の研究成果

2017年8月: 理研ニュース
PDF(6,651KB)
2016年2月26日: 報道発表資料
認知症モデルマウスの神経炎症を可視化
2015年7月31日: 報道発表資料
短寿命の放射性同位体11CによるビタミンB1の標識に成功