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論文一覧
内之宮 祥平(うちのみや しようへい) データ更新日:2023.11.28

助教 /  薬学研究院 創薬科学部門


原著論文
1. Shohei Uchinomiya, Tomoki Nagaura, Mark Weber, Yuya Matsuo, Naoki Zenmyo, Yuya Yoshida, Akito Tsuruta, Satoru Koyanagi, Shigehiro Ohdo, Naoya Matsunaga, and Akio Ojida*, fluorescence-based detection of fatty acid β‑oxidation in cells and tissues using quinone methide-releasing probes, Journal of the American Chemical Society, doi.org/10.1021/jacs.3c02043, 145, 14, 8248-8260, 2023.04.
2. Anna Kanegae, Yusuke Takata, Ippei Takashima, Shohei Uchinomiya, Ryosuke Kawagoe, Kazuteru Usui, Akira Yamashita, Jirarut Wongkongkatep, Manabu Sugimoto, Akio Ojida , A multicolor and ratiometric fluorescent sensing platform for metal ions based on arene–metal-ion contact, Communications chemistry, 10.1038/s42004-021-00541-y, 2021.07, 生体内において金属イオンを選択的に検出する蛍光センサーの開発は、金属イオンの生理学的意義を評価するために重要である。我々はこれまでarene-metal ion contact (AMコンタクト)と命名した新しい金属イオン検出システムを考案したが、検出できる金属イオンが限られていた。今回我々はAMコンタクトで検出可能な金属イオンを拡張するための新しい分子デザインを考案し、生細胞表層や生細胞内での様々な金属イオンの検出に成功した。特に今回の設計では標的イオンをレシオ検出可能な分子設計であり、定量性の高い検出が可能であるという特徴がある。さらに、今回の設計では利用可能な蛍光色素(蛍光波長)の拡張にも成功しており、細胞内での金属イオンの検出に大きく貢献できると考えられる。.
3. Noriaki Nakamura, Shohei Uchinomiya, Kazuya Inoue, Akio Ojida, Trimethyl-Substituted Carbamate as a Versatile Self-Immolative Linker for Fluorescence Detection of Enzyme Reactions, Molecules, Molecules, 25, 2153 (2020), 2020.04, 蛍光プローブは様々な酵素活性をリアルタイムかつ高感度に検出可能であることから、これまで盛んに研究されている。しかし、検出可能な酵素は、検出メカニズムが確立されている類似の酵素群に限られているのが現状である。そのため新しい検出メカニズムの開発が常に求められている。本研究では酵素反応によってカルボン酸を生成する酵素を検出するための新しい検出メカニズムを開発した。本システムでは、トリメチル化カルバメート基を骨格とする新しいセルフイモレーティブリンカーを開発し、酵素反応によるカルボン酸の生成とそれに続く分子内環化反応によって蛍光色素が脱離し蛍光onとなる。本システムを用いて、細胞内での加水分解酵素などの検出に成功した。.
4. Shohei Uchinomiya, Naoya Matsunaga, Koichiro Kamoda, Ryosuke Kawagoe, Akito Tsuruta, Shigehiro Ohdo and Akio Ojida, Fluorescence Detection of Metabolic Activity of Fatty Acid Beta Oxidation Pathway in Living Cells, Chemical Communications, 10.1039/c9cc09993j, 56, 20, 3023-3026, 2020, 56(20), 3023-3026, 2020.02, 代謝経路は生命活動維持に重要な役割を果たしている。特に疾病においては様々な代謝経路の活性が変化していることから、代謝経路の活性を検出する手法の開発は疾病メカニズムの解明や創薬研究に重要である。それにも関わらず、1細胞レベルで特定の代謝経路を検出可能なツールの開発はこれまで行われていない。本研究では、エネルギー生産経路の一つである脂肪酸β酸化経路を1細胞レベルで蛍光イメージングする新しいケミカルツールの開発を行った。本ツールを用いて、生きた培養細胞や肝臓から単離した初代培養細胞での脂肪酸β酸化活性を検出することに成功した。.
5. Shigekazu Tabata, Marijo Jevtic, Nobutaka Kurashige, Hirokazu Fuchida, Munetsugu Kido, Kazushi Tani, Naoki Zenmyo, Shohei Uchinomiya, Harumi Harada, Makoto Itakura, Itaru Hamachi, Ryuichi Shigemoto, Akio Ojida,, Electron Microscopic Detection of Single Membrane Proteins by a Specific Chemical Labeling, iScience, Volume 22, 20 December 2019, Pages 256-268, 2019.12, 電子顕微鏡はタンパク質を1分子レベルでイメージング可能な高い分解能を有する、有用なイメージング法である。電子顕微鏡で標的タンパク質を検出するためには金ナノ粒子などを標識する必要があるが、従来の抗体を用いた標識法では抗体のサイズが大きいことが原因で、標的タンパク質と金ナノ粒子が離れてしまう。そのため、標的タンパク質の局在を正確にイメージングできないという大きな問題があった。今回我々は、これまで我々が開発したペプチドタグによるタンパク質特異的ラベル化法を、電子顕微鏡イメージングに応用した。本手法では抗体よりはるかにサイズの小さなペプチドを用いるため、従来法の問題を解決することが可能である。実際我々は、細胞表層に発現させたペプチドタグ導入タンパク質に金ナノ粒子を特異的に標識し、本手法が抗体修飾法と比較して優れていることを示した。.
6. Naoki Zenmyo ,Hiroki Tokumaru ,Shohei Uchinomiya ,Hirokazu Fuchida ,Shigekazu Tabata ,Itaru Hamachi ,Ryuichi Shigemoto ,Akio Ojida , Optimized Reaction Pair of the CysHis Tag and Ni(II)-NTA Probe for Highly Selective Chemical Labeling of Membrane Proteins , Bulletin of the Chemical Society of Japan, 10.1246/bcsj.20190034, 2019.03.
7. Yousuke Takaoka, Shohei Uchinomiya, Daichi Kobayashi, Masataka Endo, Takahiro Hayashi, Yoshiaki Fukuyama, Haruko Hayasaka, Masayuki Miyasaka, Takumi Ueda, Ichio Shimada, Itaru Hamachi, Endogenous membrane receptors labeling by reactive cytokines/growth factors to chase their dynamics in live cells , Chem, 4, 6, 1451-1464, 2018.06, 細胞表層に存在する様々な受容体は、シグナル伝達をはじめ様々な生命現象に深く関与する。受容体が機能を発現する際は受容体の局在が大きく変化するため、その機能解析のためには局在変化を追跡することが必要である。しかし、これまでの細胞を固定化し抗体で受容体を標識する免疫染色法では、生細胞での挙動をリアルタイムに解析することが困難であった。今回我々は、生細胞で内在性受容体を特異的に蛍光標識し、その挙動をリアルタイムに解析可能な新しいケミカルツールを開発した。.
8. Ryosuke Kawagoe, Ippei Takashima, Shohei Uchinomiya, Akio Ojida, Reversible ratiometric detection of highly reactive hydropersulfides using a FRET-based dual emission fluorescent probe, CHEMICAL SCIENCE, 10.1039/c6sc03856e, 8, 2, 1134-1140, 2017.02, Hydropersulfide (R–SSH) is an important class of reactive sulfur species (RSS) involved in a variety of physiological processes in mammals. A fluorescent probe capable of real-time detection of hydropersulfide levels in living cells would be a versatile tool to elucidate its roles in cell signalling and redox homeostasis. In this paper, we report a ratiometric fluorescent probe for hydropersulfide sensing, based on a fluorescence resonance energy transfer (FRET) mechanism. This sensing mechanism involves a nucleophilic reaction of a hydropersulfide with the pyronine-unit of the probe, which modulates the intramolecular FRET efficiency to induce a dual-emission change. The reversible nature of this reaction allows us to detect increases and decreases of hydropersulfide levels in a real-time manner. The probe fluorometrically sensed highly reactive hydropersulfides, such as H2S2 and Cys-SSH, while the fluorescence response to biologically abundant cysteine and glutathione was negligible. Taking advantage of the reversible and selective sensing properties, this probe was successfully applied to the ratiometric imaging of concentration dynamics of endogenously produced hydropersulfides in living cells..
9. Fang Miao, Shohei Uchinomiya, Yong Ni, Young-Tae Chang, Jishan Wu, Development of pH-Responsive BODIPY Probes for Staining Late Endosome in Live Cells, ChemPlusChem, 10.1002/cplu.201600249, 81, 11, 1209-1215, 2016.08, Reported is a new fluorescent probe based on boron–dipyrromethene dye (BODIPY) for late endosome staining in live cells. Among the 14 pH-responsive BODIPY-based far-red/near-infrared dyes used, it was found that a (4-methyl-1-piperazinyl)phenyl-substituted BODIPY could stain late endosomes in three different cell lines. This BODIPY dye was applicable for measurement of the fusion time of late endosomes and lysosomes, thereby demonstrating the utility of this dye for functional analyses of late endosomes in live cells..
10. Eriko Aoyama, Hirokazu Fuchida, Yuzi Oshikawa, Shohei Uchinomiya, Akio Ojida, Intracellular delivery of chemical probes using a glutathione-responsive traceless tag, CHEMICAL COMMUNICATIONS, 10.1039/c6cc03336a, 52, 49, 7715-7718, 2016.05.
11. Shohei Uchinomiya, Richard W Horobin, Enrique Alvarado-Martínez, Eduardo Peña-Cabrera, Young-Tae Chang, Prediction of Intracellular Localization of Fluorescent Dyes Using QSAR Models, Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening, 10.2174/1386207319666160408150528, 19, 5, 378-383, 2016.05, Control of fluorescent dye localization in live cells is crucial for fluorescence imaging. Here, we describe quantitative structure activity relation (QSAR) models for predicting intracellular localization of fluorescent dyes. For generating the QSAR models, electric charge (Z) calculated by pKa, conjugated bond number (CBN), the largest conjugated fragment (LCF), molecular weight (MW) and log P were used as parameters. We identified the intracellular localization of 119 BODIPY dyes in live NIH3T3 cells, and assessed the accuracy of our models by comparing their predictions with the observed dye localizations. As predicted by the models, no BODIPY dyes localized in nuclei or plasma membranes. The accuracy of the model for localization in fat droplets was 92%, with the models for cytosol and lysosomes showing poorer agreement with observed dye localization, albeit well above chance levels. Overall therefore the utility of QSAR models for predicting dye localization in live cells was clearly demonstrated..
12. 内之宮 祥平, 王子田 彰夫, 浜地 格, Peptide Tag/Probe Pairs Based on the Coordination Chemistry for Protein Labeling, INORGANIC CHEMISTRY, 10.1021/ic401612z, 53, 4, 1816-1823, 2014.02.
13. 内之宮 祥平, 藤島 祥平, Kawase, Yoshiyuki Alex, 浜地 格, 野中 洋, 王子田 彰夫, Design of a multinuclear Zn(II) complex as a new molecular probe for fluorescence imaging of His-tag fused proteins, CHEMICAL COMMUNICATIONS, 10.1039/c1cc16263b, 48, 4, 594-596, 2012.01.
14. 内之宮 祥平, 野中 洋, 浜地 格, 藤島 祥平, 王子田 彰夫, Selective Covalent Labeling of Tag-Fused GPCR Proteins on Live Cell Surface with a Synthetic Probe for Their Functional Analysis
, J. Am. Chem. Soc., 132, 9301-9309 , 2010.06.
15. 内之宮 祥平, 王子田 彰夫, 浜地格, 築地 真也, 野中 洋, 藤島 祥平, Site-Specific Covalent Labeling of His-tag Fused Proteins with a Reactive Ni(II)-NTA Probe, Chem. Commun., 5880-5882, 2009.08.
16. 内之宮 祥平, 野中 洋, 若山 翔, 王子田 彰夫, 浜地 格, In-cell covalent labeling of reactive His-tag fused proteins, CHEMICAL COMMUNICATIONS, 10.1039/c3cc41979g, 49, 44, 5022-5024.

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