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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.Sc.）

研究概要

土居 久志

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、神戸市立医療センター中央市民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. Kida T., Takahashi N., Mori M. X., et al.
    "N-Methylamide-Structured SB366791 Derivatives with High TRPV1 Antagonistic Activity: Toward PET Radiotracers to Visualize TRPV1"
    RSC Medicinal Chemistry 13(10), 1197–1204 (2022) doi: 10.1039/d2md00158f
  • 2. Takatani S., Tahara T., Tsuji M., et al.
    "Synthesis of L-[5-11C]Leucine and L-α-[5-11C]Methylleucine via Pd0-mediated 11C-Methylation and Microfluidic Hydrogenation: Potentiality of Leucine PET Probes for Tumor Imaging"
    ChemMedChem 16(21), 3271-3279(2021). doi: 10.1002/cmdc.202100255
  • 3. Doi H., Goto M., Sato.Y.
    "Pd0-Mediated Cross-Coupling of [11C]Methyl Iodide with Carboxysilane for Synthesis of [11C]Acetic Acid and Its Active Esters: 11C-Acetylation of Small, Medium, and Large Molecules"
    European Journal of Organic Chemistry, 3970–3979, (2021). doi: 10.1002/ejoc.202100638
  • 4. Goto M., Nishiyama A., Yamaguchi T., et al.
    "Synthesis of 11C-labeled ubiquinone and ubiquinol via Pd0-mediated rapid C-[11C]methylation using [11C]methyl iodide and 39-demethyl-39-(pinacolboryl)ubiquinone."
    Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals 62(2). 86–94 (2019) doi: 10.1002/jlcr.3700
  • 5. Doi H., Kida T., Nishino K., et al.
    "Solubility-Improved 10-O-Substituted SN-38 Derivatives with Antitumor Activity"
    ChemMedChem 12(20). 1715-1722 (2017) doi: 10.1002/cmdc.201700454
  • 6. Doi H., Sato K., Shindou H., et al.
    "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"
    Bioorganic & Medicinal Chemistry 24(21). 5148–5157 (2016) doi: 10.1016/j.bmc.2016.08.032
  • 7. Doi H., Mawatari A., Kanazawa M., et al.
    "Synthesis of 11C-Labeled Thiamine and Fursultiamine for in Vivo Molecular Imaging of Vitamin B1 and Its Prodrug Using Positron Emission Tomography."
    The Journal of Organic Chemistry 80(12). 6250-6258 (2015) doi: 10.1021/acs.joc.5b00685
  • 8. Doi H.
    "Pd-mediated rapid cross-couplings using [11C]methyl iodide: groundbreaking labeling methods in 11C radiochemistry.
    Journal of Labelled Compounds and Radiopharmaceuticals 58(3). 73-85 (2015) doi: 10.1002/jlcr.3253
  • 9. Doi H., Goto M., 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."
    Bulletin of the Chemical Society of Japan 85(11). 1233-1238 (2012) doi: 10.1246/bcsj.20120151
  • 10. Doi H., Ban I., Nonoyama A., et al.
    "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]CH3–C- and [18F]FCH2–C-Containing PET tracers (PET=positron emission tomography)."
    Chemistry —A European Journal 15(16). 4165-4171 (2009) doi: 10.1002/chem.200801974

研究成果（プレスリリース）

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
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

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

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