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量子生命科学研究所

量子レドックス化学チーム

掲載日：2024年6月15日更新
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量子レドックスタイトル

量子レドックス化学研究G図

レドックス(Redox)とは、英語のReduction (還元)とOxidation (酸化)を合わせた言葉で、日本語では「酸化還元」を表します。具体的には、電子や水素原子、水素化物イオンの受け渡しを伴う化学反応がレドックス反応で、光合成や細胞呼吸をはじめとする生命活動において重要な役割を果たしています。

私たちのチームは、生体関連レドックス反応の中でも特に重要な活性酸素種や関連するラジカル種の生成や消去のメカニズムを、物理化学的手法を駆使して分子レベル、さらには量子レベルで解明することを目指しています。また、細胞実験や動物実験により、生体内レドックス状態を制御することで生活習慣病や老化を抑制できる化学物質の開発を目指しています。

中西チームリーダー

 

 

 

 

 

チームリーダー　中西 郁夫

 

メンバー

​中西 郁夫　チームリーダー

伊藤 紘　　主任研究員
荘司 好美　主任技術員
寺嶋 友里　業務補助員​

五十鈴川 和人　協力研究員（横浜薬科大学）
稲見 圭子　　　協力研究員（山口東京理科大学）
大久保 敬　　　協力研究員（大阪大学）
河合 明雄　　　協力研究員（神奈川大学）
笹野 裕介　　　協力研究員（東北大学）
福原 潔　　　　協力研究員（昭和大学）

大城 彩里　　実習生（東北大学）
清水 稚菜　　実習生（昭和大学）

業績

2024年度

  1. Mori, R.; Abe, M.; Saimoto, Y.; Shinto, S.; Jodai, S.; Tomomatsu, M.; Tazoe, K.; Ishida, M.; Enoki, M.; Kato, N.; Yamashita, T.; Itabashi, Y.; Nakanishi, I.; Ohkubo, K.; Kaidzu, S.; Tanito, M.; Matsuoka, Y.; Morimoto, K.; Yamada, K. Construction of a Screening System for Lipid-Derived Radical Inhibitors and Validation of Hit Compounds to Target Retinal and Cerebrovascular Diseases. Redox Biol. 2024, 73, 103186.
  2. Shoji, Y.; Terashima, Y.; Ohkubo, K.; Ito, H.; Maruyama, K.; Fukuzumi, S.; Nakanishi, I. Scandium Ion-Promoted Electron-Transfer Disproportionation of 2-Phenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl 3-Oxide (PTIO center dot) in Acetonitrile and Its Regeneration Induced by Water. Int. J. Mol. Sci. 2024, 25, 4417.

2023年度​

  1. Kohzuki, H.; Ito H.; Kurokawa, H.; Matsui, H.; Yamamoto, T.; Ishikawa, E. Reactive Oxygen Species Induced by Indomethacin Enhance Accumulation of Heme Carrier Protein 1 and Hematoporphyrin Accumulation In Vitro and In Vivo in a Brain Tumor Model. J. Clin. Biochem. Nutr. 2024, 74, 207-212.
  2. Masuda, D.; Nakanishi, I.; Ohkubo, K.; Ito, H.; Matsumoto, K.; Ichikawa, H.; Chatatikun, M.; Klangbud, W. K.; Kotepui, M.; Imai, M.; Kawakami, F.; Kubo, M.; Matsui, H.; Tangpong, J.; Ichikawa, T.; Ozawa, T.; Yen, H.-C.; St Clair, D. K.; Indo, H. P.; Majima, H. J. Mitochondria Play Essential Roles in Intracellular Protection against Oxidative Stress-Which Molecules among the ROS Generated in the Mitochondria Can Escape the Mitochondria and Contribute to Signal Activation in Cytosol? Biomolecules 2024, 14, 128.
  3. Kawabata, Y.; Fukushige, T.; Indo, H. P.; Matsumoto, K.; Ueno, M.; Nakanishi, I.; Chatatikun, M.; Klangbud, W. K.; Surinkaew, S.; Tangpong, J.; Kanekura, T.; Majima, H. J. Hair Follicle Damage after 100 mGy Low-Dose Fractionated X-Ray Irradiation and the Protective Effects of TEMPOL, a Stable Nitroxide Radical, against Radiation, Radiat. Res. 2024, 201, 115-125.
  4. Ito, H.; Shoji, Y.; Matsumoto, K.; Fukuhara, K.; Nakanishi, I. Enhanced Inhibition of Cancer Cell Migration by a Planar Catechin Analog. ACS Med. Chem. Lett. 2024, 15, 310-313.
  5. Ikeda, T.; Kurokawa, H.; Ito, H.; Tsuchiya, K.; Matsui, H. Enhancement of Cytotoxic Effects with ALA-PDT on Treatment of Radioresistant Cancer Cells. J. Clin. Biochem. Nutr. 2024, 74, 17-21.
  6. Ito, H.; Shoji, Y.; Ueno, M.; Matsumoto, K.; Nakanishi, I. Photodynamic Therapy for X-ray-Induced Radiation-Resistant Cancer Cells. Pharmaceutics 2023, 15, 2536.
  7. Ito, H.; Shoji, Y.; Matsumoto, K.; Fukuhara, K.; Nakanishi, I. Anti-Cancer Effect of a Planar Catechin Analog through the Decrease in Mitochondrial Membrane Potential. ACS Med. Chem. Lett. 2023, 14, 1478-1481.
  8. Nakanishi, I.; Shoji, Y.; Ohkubo, K.; Ito, H.; Fukuzumi, S. Water-Induced Regeneration of a 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl Radical after Its Scandium Ion-Promoted Electron-Transfer Disproportionation in an Aprotic Medium. Molecules 2023, 28, 5002.
  9. Manda, K.; Ohkubo, K.; Shoji, Y.; Zoardar, A. K. M. R. K.; Kamibayashi, M.; Ozawa, T.; Anzai, K.; Nakanishi, I. In Vitro Radical-Scavenging Mechanism of Melatonin and Its In Vivo Protective Effect against Radiation-Induced Lipid Peroxidation. Redox Biochem. Chem. 2023, 3-4, 100003.

2022年度

  1. Ueno, M.; Parajuri, R. K.; Ito, H.; Iiyama, M.; Suzuki, S.; Matsumoto, K.; Nakanishi, I.; Aoki, I.; Sumiyoshi, A. Effects of X-ray Irradiation on the Redox Status in the Colorectum Tissue of Mouse. Adv. Redox Res. 2023, 8, 100067.
  2. Indo, H. P.; Masuda, D.; Srburee, S.; Ito H.; Nakanishi, I.; Matsumoto, K.; Mankhetkorn, S.; Chatatikun, M.; Surinkaew, S.; Udomwech, L.; Kawami, F.; Ichikawa, T.; Matsui, H.; Tangpong, J.; Majima, H. J. Evidence of Nrf2/Keap 1 Signaling Regulation by Mitochondria-Generated Reactive Oxygen Species in RGK1 Cells. Biomolecules 2023, 13, 445.
  3. Fukuhara, K.; Nakanishi, I.; Imai, K.; Mizuno, M.; Matsumoto, K.; Ohno, A. DTPA-Bound Planar Catechin with Potent Antioxidant Activity Triggered by Fe3+ Coordination. Antioxidants 2023, 12, 225.
  4. Ueno, M.; Shibata, S.; Nakanishi, I.; Aoki, I.; Yamada, K.; Matsumoto, K. Effects of Selenium Deficiency on Biological Results of X-ray and Carbon-Ion Beam Irradiation in Mice. J. Clin. Biochem. Nutr. 2023, 72, 107-116.
  5. Kurokawa, H.; Ito, H.; Matano, D.; Terasaki, M.; Matsui, H. Acetic Acid Enhances the Effect of Photodynamic Therapy in Gastric Cancer Cells via the Production of Reactive Oxygen Species. J. Clin. Biochem. Nutr. 2022, 71, 206-211.
  6. Igarashi, K.; Shoji, Y.; Sekine-Suzuki, E.; Ueno, M.; Matsumoto, K.; Nakanishi, I.; Fukui, K. Importance of Locations of Iron Ions to Elicit Cytotoxicity Induced by a Fenton-Type Reaction. Cancers 2022, 14, 3642.

2022年度以前の論文成果

論文以外の刊行物、掲載記事

総説​

  1. Ozawa, T.; Nakanishi, I. On 'Spin Trapping of Superoxide and Hydroxyl Radical: Practical Aspects' by Eli Finkelstein, Gerald M. Rosen and Elmer J. Rauckman. Arch. Biochem. Biophys. 2021, 726, 10919.

書籍

  1. 松本謙一郎，中西郁夫，伊藤　紘，放射線障害予防と酸化ストレス，酸化ストレスの医学 改訂3版，一般社団法人日本酸化ストレス学会監修，内藤裕二，豊國伸哉，赤池孝章，半田修編集，東京，診断と治療社，2024, p.500-506

プロシーディング​​

  1. Matsumoto, K.; Nakanishi, I.; Ito, H. Radiation Damage and Oxidative Stress. Journal of Clinical and Experimental Medicine (IGAKU NO AYUMI), 2024, 289, 271-274.
  2. Itoh, H.; Shoji, Y.; Matsumoto, K.; Fukuhara, K.; Nakanishi, I. Analysis of a Planar Catechin Analog on Cancer Cellular Inhibition. Free Radical Biol. Med. 2023, 208 (Suppl. 1), S124-S125.
  3. Nakanishi, I.; Shoji, Y.; Ohkubo, K. pH Effect on the Kinetic Isotope Effect in the Hydrogen Transfer from Trolox to Water-Solubilized 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl Radical in Phosphate Buffer Solutions. Free Radical Biol. Med. 2022, 192 (Suppl. 1), 131.
  4. Ueno, M.; Parajuli, R. K.; Ito, H.; Iiyama, M.; Suzuki, S.; Matsumoto, K.; Nakanishi, I.; Aoki, I.; Sumiyoshi, A. Evaluation of Redox Responses of Mouse Colorectum Tissue after X-ray Irradiation. Free Radical Biol. Med. 2022, 192 (Suppl. 1), 128-129.
  5. Ito, H.; Nakanishi, I. Adjunctive Effects with Continual X-ray Irradiation for Effective Photodynamic Therapy. Free Radical Biol. Med. 2022, 192 (Suppl. 1), 125.
  6. Nakanishi, I.; Shoji, Y.; Ohkubo, K.; Ozawa, T.; Matsumoto, K.; Fukuzumi, S. pH Effect on the Scavenging Reaction of Ascorbic Acid against Selected Radicals in Phosphate Buffer Solutions. Free Radical Biol. Med. 2022, 180 (Suppl. 1), S64.
  7. Matsumoto, K.; Ueno, M.; Shoji, Y.; Nakanishi, I. Initial Molecular Geometry of Radiation-Induced Reactive Species in Water. Free Radical Biol. Med. 2022. 180 (Suppl. 1), S63-S64.

受賞​

  1. 伊藤　紘，平面型カテキン誘導体の癌細胞傷害性とアセチル化による効果増強，学術奨励賞，第77回日本酸化ストレス学会 第23回日本NO学会 合同学術集会，横須賀，2024年5月
  2. 伊藤　紘，平面型カテキン誘導体を用いた癌細胞抑制効果の検討，最優秀演題賞，第36回日本酸化ストレス学会関東支部会，川崎，2023年12月
  3. Ito, H. Analysis of a Planar Catechin Analog on Cancer Cellular Inhibition. SFRR Asia Travel Award 2023, SfRBM - SFRRI 2023 Conference, Punta del Este, Uruguay, November, 2023.
  4. Ito, H. Effect of Cancer Cellular Inhibition by a Planar Catechin. SFRR Japan Young Investigator Award 2022, SFRRA&J 2022 Conference, Christchurch, New Zealand, December, 2022.
  5. Ito, H. Definition and Estimation of Chemical Oxygen Enhancement Ratio (COER) of Radiation Induced Reactive Oxygen Species. SFRR Japan Young Investigator Award 2022, SFRR-Asia 2022, Seoul, Korea, November, 2022.

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