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生命機能科学研究センター 標識化学研究チーム

チームリーダー 土居 久志(D.Sci.)

研究概要

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。
加えて、PET臨床研究のためのPET薬剤合成を担当しています。現在、大阪市大病院をはじめとした3拠点でPET薬剤の化学合成を担当しています。

研究主分野

  • 化学

研究関連分野

  • 工学
  • 総合生物
  • 医歯薬学

キーワード

  • PETイメージング
  • 高速化学反応
  • 有機金属化学
  • PETプローブ合成
  • 創薬候補化合物

主要論文

  • 1.Doi, H., Sato, K., Shindou, H., Sumi, K., Koyama, H., Hosoya, T., Watanabe, Y., Ishii, S., Tsukada, H., Nakanishi, K., Suzuki, M.:
    “Blood-Brain Barrier Permeability of Ginkgolide: Comparison of the Behavior of PET Probes 7α-[18F]Fluoro- and 10-O-p-[11C]Methylbenzyl Ginkgolide B in Monkey and Rat Brains”
    Bioorg. Med. Chem. 24, 5148–5157 (2016).
  • 2.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).
  • 3.Doi H.:
    "Pd-mediated rapid cross-couplings using [11 C]methyl iodide: groundbreaking labeling methods in11 C radiochemistry"
    J Labelled Comp Radiopharm., 58(3), 73-85 (2015).
  • 4.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).
  • 5.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 a18F-Labeled Molecular Probe for Positron Emission Tomography"
    Bull. Chem. Soc. Jpn., 85, 1233-1238 (2012).
  • 6.Kuboyama T, Nakahara M, Yoshino M, Cui Y, Sako T, Wada Y, Imanishi T, Obika S, Watanabe Y, Suzuki M, Doi H.:
    "Stoichiometry-focused18F-labeling of alkyne-substituted oligodeoxynucleotides using azido([18F]fluoromethyl)benzenes by Cu-catalyzed Huisgen reaction"
    Bioorg. Med. Chem., 19(1), 249-255 (2011).
  • 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 of11C-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., Doi, H., Kato, K., Bjorkman, M., Långström, B., Watanabe, Y. and Noyori, R. :
    "Rapid Methylation for the Synthesis of a11C-Labeled Tolylisocarbacyclin Imaging the IP2 Receptor in a Living Human Brain"
    Tetrahedron, 56(42), 8263-8273 (2000).
  • 10.Suzuki, M., 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 of11CH3-Labeled PET Tracers"
    Chem. Eur. J., 3(12), 2039-2042 (1997).

関連リンク

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

喜田 達也
研究員
髙谷 修平
研究員
佐藤 禅
研究員
馬渡 彩
専門技術員
森岡 優菜
リサーチアソシエイト
新垣 和貴子
テクニカルスタッフⅠ
神母坂 あみ
客員技師
内海 貴美子
アシスタント
李 伸
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