2025/10/30 更新

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アサヌマ　ダイスケ
淺沼　大祐
ASANUMA DAISUKE
所属
総合研究院 化学生命科学研究所 准教授
職名
准教授
外部リンク

研究キーワード

  • ケミカルタグ

  • 蛍光プローブ

  • 有機化学

  • バイオイメージング

  • ケミカルバイオロジー

  • 光化学

研究分野

  • ナノテク・材料 / ケミカルバイオロジー

  • ライフサイエンス / 応用生物化学

  • ナノテク・材料 / 生体化学

学歴

  • 東京大学   大学院薬学系研究科

    2006年4月 - 2011年3月

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経歴

  • 東京科学大学   総合研究院・化学生命科学研究所   准教授

    2025年7月 - 現在

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  • 東京大学   大学院医学系研究科   講師

    2020年10月 - 2025年6月

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  • 国立研究開発法人科学技術振興機構   戦略的創造研究推進事業 さきがけ研究者

    2017年10月 - 2021年3月

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  • 東京大学   大学院医学系研究科   助教

    2011年4月 - 2020年9月

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論文

  • Development of a Hybrid-Type Fluorescent GABA Sensor through Structure-Guided Efficient Screening. 国際誌

    Kenji Takikawa, Shigeyuki Namiki, Keitaro Umezawa, Daisuke Asanuma, Kenzo Hirose, Hiroshi Nishimune

    ACS sensors   10 ( 10 )   7302 - 7312   2025年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    γ-Aminobutyric acid (GABA) is a major inhibitory neurotransmitter in the brain, and visualizing its fast synaptic dynamics is crucial for understanding neural function. However, detecting these transient signals requires sensors with both high spatiotemporal resolution and robust performance under physiological conditions. Here, we report the development of a novel hybrid-type fluorescent GABA sensor generated by site-specifically labeling a fluorescent dye onto a GABA-binding protein. For efficiently identifying the optimal labeling site, we devised a structure-guided screening strategy based on a principle derived from our comprehensive analysis of a homologous glutamate-binding protein: that optimal labeling sites are primarily concentrated at the edge of the cleft regions. Applying this principle to an AI-predicted structure of the GABA-binding protein led to the identification of our lead sensor, Pf622 G183C-JF585, which exhibits a large dynamic range (>300%), high selectivity for GABA with little response to other neurotransmitters, fast kinetics, and excellent stability within the physiological pH range. Importantly, Pf622 G183C-JF585 successfully detected endogenous GABA released from cultured neurons upon electrical stimulation, demonstrating its utility for detecting the transient release of GABA. This new high-performance sensor, therefore, represents a powerful tool for the spatiotemporal analysis of GABAergic neurotransmission.

    DOI： 10.1021/acssensors.5c00372

    PubMed

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  • Synchronization of the segmentation clock using synthetic cell-cell signaling. 国際誌

    Akihiro Isomura, Daisuke Asanuma, Ryoichiro Kageyama

    Genes & development   2025年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    During vertebrate development, the segmentation clock drives oscillatory gene expression in the presomitic mesoderm (PSM), leading to the periodic formation of somites. Oscillatory gene expression is synchronized at the cell population level; inhibition of Delta-Notch signaling results in the loss of synchrony and the fusion of somites. However, it remains unclear how cell-cell signaling couples oscillatory gene expression and controls synchronization. Here, we report that synthetic cell-cell signaling using designed ligand-receptor pairs can induce synchronized oscillations in PSM organoids. Optogenetic assays uncovered that the intracellular domains of synthetic ligands play key roles in dynamic cell-cell communication. Oscillatory coupling using synthetic cell-cell signaling recovered the synchronized oscillation in PSM cells deficient for Delta-Notch signaling; nonoscillatory coupling did not induce recovery. This study reveals the mechanism by which ligand-receptor molecules coordinate the synchronization of the segmentation clock and provides a way to program temporal gene expression in organoids and artificial tissues.

    DOI： 10.1101/gad.352538.124

    PubMed

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  • An orange fluorescent glutamate sensor for multicolor single-synapse imaging. 国際誌

    Kenji Takikawa, Hirokazu Sakamoto, Daisuke Asanuma, Kenzo Hirose, Shigeyuki Namiki

    Biochemical and biophysical research communications   779   152449 - 152449   2025年9月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    High-resolution imaging of glutamate is essential for understanding synaptic transmission. While fluorescent sensors capable of detecting glutamate release with single-synapse resolution have been developed, these sensors are almost exclusively green-emitting. This spectral constraint hinders multicolor imaging experiments designed to investigate the interplay between glutamate dynamics and other cellular activities. To overcome this spectral limitation, we engineered an orange-emitting fluorescent glutamate sensor, OR-EOS, by site-specific labeling of the glutamate binding domain of GluA2 with the synthetic dye Cy3. This sensor showed a robust fluorescence decrease upon glutamate binding, with a dissociation constant of approximately 3 μM. In cultured neurons, OR-EOS detected glutamate release evoked by a single action potential at individual synapses. The longer wavelength fluorescence of OR-EOS enabled dual-color imaging of glutamate release and presynaptic calcium influx at the same synaptic sites by combined use of a green calcium indicator. OR-EOS expands the spectral palette for functional synaptic imaging, providing a powerful new tool for dissecting complex neural mechanisms.

    DOI： 10.1016/j.bbrc.2025.152449

    PubMed

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  • [Life-oriented Chemistry in Pharmaceutical Sciences: Frontiers of Functional Molecule Development for Advanced Molecular Imaging].

    Yuta Fujikawa, Daisuke Asanuma

    Yakugaku zasshi : Journal of the Pharmaceutical Society of Japan   144 ( 3 )   273 - 274   2024年

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    記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1248/yakushi.23-00168-F

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  • Recent advances in cancer detection using dynamic, stimuli-responsive supramolecular chemosensors. a focus review. 国際誌

    Kotaro Matsumoto, Keiichi Nakagawa, Daisuke Asanuma, Gaku Fukuhara

    Frontiers in chemistry   12   1478034 - 1478034   2024年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    In current chemistry, supramolecular materials that respond to a wide variety of external stimuli, such as solvents, temperature, light excitation, pH, and mechanical forces (pressure, stress, strain, and tension), have attracted considerable attention; for example, we have developed cyclodextrins, cucurbiturils, pillararenes, calixarenes, crown ether-based chemical sensors, or chemosensors. These supramolecular chemosensors have potential applications in imaging, probing, and cancer detection. Recently, we focused on pressure, particularly solution-state hydrostatic pressure, from the viewpoint of cancer therapy. This Mini Review summarizes (i) why hydrostatic pressure is important, particularly in biology, and (ii) what we can do using hydrostatic pressure stimulation.

    DOI： 10.3389/fchem.2024.1478034

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  • Quantitative modeling of regular retinal microglia distribution. 国際誌

    Yoshie Endo, Daisuke Asanuma, Shigeyuki Namiki, Kei Sugihara, Kenzo Hirose, Akiyoshi Uemura, Yoshiaki Kubota, Takashi Miura

    Scientific reports   11 ( 1 )   22671 - 22671   2021年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Microglia are resident immune cells in the central nervous system, showing a regular distribution. Advancing microscopy and image processing techniques have contributed to elucidating microglia's morphology, dynamics, and distribution. However, the mechanism underlying the regular distribution of microglia remains to be elucidated. First, we quantitatively confirmed the regularity of the distribution pattern of microglial soma in the retina. Second, we formulated a mathematical model that includes factors that may influence regular distribution. Next, we experimentally quantified the model parameters (cell movement, process formation, and ATP dynamics). The resulting model simulation from the measured parameters showed that direct cell-cell contact is most important in generating regular cell spacing. Finally, we tried to specify the molecular pathway responsible for the repulsion between neighboring microglia.

    DOI： 10.1038/s41598-021-01820-3

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  • Discovery of an F-actin-binding small molecule serving as a fluorescent probe and a scaffold for functional probes. 国際誌

    Takeru Takagi, Tasuku Ueno, Keisuke Ikawa, Daisuke Asanuma, Yusuke Nomura, Shin-Nosuke Uno, Toru Komatsu, Mako Kamiya, Kenjiro Hanaoka, Chika Okimura, Yoshiaki Iwadate, Kenzo Hirose, Tetsuo Nagano, Kaoru Sugimura, Yasuteru Urano

    Science advances   7 ( 47 )   eabg8585   2021年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    [Figure: see text].

    DOI： 10.1126/sciadv.abg8585

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  • Fast and robust multiplane single-molecule localization microscopy using a deep neural network

    Toshimitsu Aritake, Hideitsu Hino, Shigeyuki Namiki, Daisuke Asanuma, Kenzo Hirose, Noboru Murata

    Neurocomputing   451   279 - 289   2021年9月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.neucom.2021.04.050

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  • In vivo Fluorescence Imaging of Extracellular ATP in the Mouse Cerebral Cortex with a Hybrid-type Optical Sensor 国際誌

    Nami Kitajima, Kenji Takikawa, Hiroshi Sekiya, Daisuke Asanuma, Hirokazu Sakamoto, Shigeyuki Namiki, Masamitsu Lino, Kenzo Hirose

    BIO-PROTOCOL   11 ( 11 )   e4046   2021年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Bio-Protocol, LLC  

    Adenosine 5'-triphosphate (ATP) works as an extracellular signaling molecule for cells in the brain, such as neurons and glia. Cellular communication via release of ATP is involved in a range of processes required for normal brain functions, and aberrant communication is associated with brain disorders. To investigate the mechanisms underlying these cellular processes, various techniques have been developed for the measurement of extracellular ATP. To monitor the dynamics of extracellular ATP signaling with high spatiotemporal resolution, we recently developed a hybrid-type ATP optical sensor (ATPOS) that enables in vivo fluorescence imaging of extracellular ATP dynamics in the brain. ATPOS is synthesized by labeling an ATP-binding protein, Bacillus FoF1-ATP synthase ε subunit, with a small-molecular fluorescent dye Cy3. Injection of ATPOS into the cerebral cortex of living mice enables visualization of the wave-like propagation of extracellular ATP release in response to electrical stimulation. The protocol described here should be useful for visualizing ATP signaling in diverse processes involved in intercellular communication in the brain.

    DOI： 10.21769/bioprotoc.4046

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  • Single-molecule localization by voxel-wise regression using convolutional neural network

    Toshimitsu Aritake, Hideitsu Hino, Shigeyuki Namiki, Daisuke Asanuma, Kenzo Hirose, Noboru Murata

    Results in Optics   1   100019 - 100019   2020年11月

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    掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier BV  

    DOI： 10.1016/j.rio.2020.100019

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  • Real-time in vivo imaging of extracellular ATP in the brain with a hybrid-type fluorescent sensor. 国際誌

    Nami Kitajima, Kenji Takikawa, Hiroshi Sekiya, Kaname Satoh, Daisuke Asanuma, Hirokazu Sakamoto, Shodai Takahashi, Kenjiro Hanaoka, Yasuteru Urano, Shigeyuki Namiki, Masamitsu Iino, Kenzo Hirose

    eLife   9   2020年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    Adenosine 5' triphosphate (ATP) is a ubiquitous extracellular signaling messenger. Here, we describe a method for in-vivo imaging of extracellular ATP with high spatiotemporal resolution. We prepared a comprehensive set of cysteine-substitution mutants of ATP-binding protein, Bacillus FoF1-ATP synthase ε subunit, labeled with small-molecule fluorophores at the introduced cysteine residue. Screening revealed that the Cy3-labeled glutamine-105 mutant (Q105C-Cy3; designated ATPOS) shows a large fluorescence change in the presence of ATP, with submicromolar affinity, pH-independence, and high selectivity for ATP over ATP metabolites and other nucleotides. To enable in-vivo validation, we introduced BoNT/C-Hc for binding to neuronal plasma membrane and Alexa Fluor 488 for ratiometric measurement. The resulting ATPOS complex binds to neurons in cerebral cortex of living mice, and clearly visualized a concentrically propagating wave of extracellular ATP release in response to electrical stimulation. ATPOS should be useful to probe the extracellular ATP dynamics of diverse biological processes in vivo.

    DOI： 10.7554/eLife.57544

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  • Visualization and Manipulation of Actin Cytoskeleton with Small-Molecular Probes

    Takeru Takagi, Tasuku Ueno, Keisuke Ikawa, Daisuke Asanuma, Yusuke Nomura, Shin-nosuke Uno, Toru Komatsu, Mako Kamiya, Kenjiro Hanaoka, Chika Okimura, Yoshiaki Iwadate, Kenzo Hirose, Tetsuo Nagano, Kaoru Sugimura, Yasuteru Urano

    2020年5月

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    出版者・発行元：American Chemical Society (ACS)  

    Actin
    is a ubiquitous cytoskeletal protein, forming a dynamic network that generates
    mechanical forces in the cell. Here, in order to dissect the complex mechanisms
    of actin-related cellular functions, we introduce two powerful tools based on a
    new class of actin-binding small molecule: one enables visualization of the
    actin cytoskeleton, including super-resolution imaging, and the other enables
    highly specific green-light-controlled fragmentation of actin filaments,
    affording unprecedented control of the actin cytoskeleton and its force network
    in living cells.

    DOI： 10.26434/chemrxiv.12272024.v1

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  • 光線免疫療法によるがん細胞死誘発過程における細胞膜の変化に関する検討

    中島 孝平, 高倉 栄男, 志水 陽一, 浅沼 大祐, 上野 匡, 浦野 泰照, 小川 美香子

    日本薬学会年会要旨集   138年会 ( 4 )   66 - 66   2018年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本薬学会  

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  • Synaptic weight set by Munc13-1 supramolecular assemblies 査読

    Hirokazu Sakamoto, Tetsuroh Ariyoshi, Naoya Kimpara, Kohtaroh Sugao, Isamu Taiko, Kenji Takikawa, Daisuke Asanuma, Shigeyuki Namiki, Kenzo Hirose

    Nature Neuroscience   21 ( 1 )   41 - 55   2018年1月

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    記述言語：英語   出版者・発行元：Nature Publishing Group  

    DOI： 10.1038/s41593-017-0041-9

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  • Protease-resistant modified human β-hexosaminidase B ameliorates symptoms in GM2 gangliosidosis model. 査読

    Kitakaze K, Mizutani Y, Sugiyama E, Tasaki C, Tsuji D, Maita N, Hirokawa T, Asanuma D, Kamiya M, Sato K, Setou M, Urano Y, Togawa T, Otaka A, Sakuraba H, Itoh K

    The Journal of Clinical Investigation   126 ( 5 )   1691 - 1703   2016年5月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1172/JCI85300

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  • Novel Hexosaminidase-Targeting Fluorescence Probe for Visualizing Human Colorectal Cancer 査読

    Hiroyuki Matsuzaki, Mako Kamiya, Ryu J. Iwatate, Daisuke Asanuma, Toshiaki Watanabe, Yasuteru Urano

    Bioconjugate Chemistry   27 ( 4 )   973 - 981   2016年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society  

    DOI： 10.1021/acs.bioconjchem.6b00037

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  • High affinity receptor labeling based on basic leucine zipper domain peptides conjugated with pH-sensitive fluorescent dye: Visualization of AMPA-type glutamate receptor endocytosis in living neurons 査読

    Ayako Hayashi, Daisuke Asanuma, Mako Kamiya, Yasuteru Urano, Shigeo Okabe

    Neuropharmacology   100   66 - 75   2016年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Elsevier Ltd  

    DOI： 10.1016/j.neuropharm.2015.07.026

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  • Sensitive β-galactosidase-targeting fluorescence probe for visualizing small peritoneal metastatic tumours in vivo. 査読

    Asanuma D, Sakabe M, Kamiya M, Yamamoto K, Hiratake J, Ogawa M, Kosaka N, Choyke PL, Nagano T, Kobayashi H, Urano Y

    Nature communications   6   6463   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/ncomms7463

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  • Spatiotemporal control of receptor tyrosine kinase activity by caged ligands 査読

    Masayuki Isa, Shigeyuki Namiki, Daisuke Asanuma, Kenzo Hirose

    Chemistry Letters   44 ( 2 )   150 - 151   2015年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Chemical Society of Japan  

    DOI： 10.1246/cl.140901

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  • High-Throughput Development of a Hybrid-Type Fluorescent Glutamate Sensor for Analysis of Synaptic Transmission 査読

    Kenji Takikawa, Daisuke Asanuma, Shigeyuki Namiki, Hirokazu Sakamoto, Tetsuro Ariyoshi, Naoya Kimpara, Kenzo Hirose

    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION   53 ( 49 )   13439 - 13443   2014年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1002/anie.201407181

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  • High-throughput screening system to identify small molecules that induce internalization and degradation of HER2 査読

    Masayuki Isa, Daisuke Asanuma, Shigeyuki Namiki, Kazuo Kumagai, Hirotatsu Kojima, Takayoshi Okabe, Tetsuo Nagano, Kenzo Hirose

    ACS Chemical Biology   9 ( 10 )   2237 - 2241   2014年10月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：American Chemical Society  

    DOI： 10.1021/cb500654q

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  • Arrayed lipid bilayer chambers allow single-molecule analysis of membrane transporter activity 査読

    Rikiya Watanabe, Naoki Soga, Daishi Fujita, Kazuhito V. Tabata, Lisa Yamauchi, Soo Hyeon Kim, Daisuke Asanuma, Mako Kamiya, Yasuteru Urano, Hiroaki Suga, Hiroyuki Noji

    Nature Communications   5   4519   2014年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Nature Publishing Group  

    DOI： 10.1038/ncomms5519

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  • Acidic-pH-activatable fluorescence probes for visualizing exocytosis dynamics 査読

    Daisuke Asanuma, Yousuke Takaoka, Shigeyuki Namiki, Kenji Takikawa, Mako Kamiya, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano, Kenzo Hirose

    Angewandte Chemie - International Edition   53 ( 24 )   6085 - 6089   2014年6月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Wiley-VCH Verlag  

    DOI： 10.1002/anie.201402030

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  • Fluorescence endoscopic detection of murine colitis-associated colon cancer by topically applied enzymatically rapid-activatable probe 査読

    Makoto Mitsunaga, Nobuyuki Kosaka, Peter L. Choyke, Matthew R. Young, Christopher R. Dextras, Shakir M. Saud, Nancy H. Colburn, Masayo Sakabe, Tetsuo Nagano, Daisuke Asanuma, Yasuteru Urano, Hisataka Kobayashi

    GUT   62 ( 8 )   1179 - 1186   2013年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1136/gutjnl-2011-301795

    Web of Science

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  • Rational design of highly sensitive fluorescence probes for protease and glycosidase based on precisely controlled spirocyclization 査読

    Masayo Sakabe, Daisuke Asanuma, Mako Kamiya, Ryu J. Iwatate, Kenjiro Hanaoka, Takuya Terai, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano

    Journal of the American Chemical Society   135 ( 1 )   409 - 414   2013年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：1  

    DOI： 10.1021/ja309688m

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  • Intraperitoneal photodynamic therapy mediated by a fullerene in a mouse model of abdominal dissemination of colon adenocarcinoma 査読

    Pawel Mroz, Yumin Xia, Daisuke Asanuma, Aaron Konopko, Timur Zhiyentayev, Ying-Ying Huang, Sulbha K. Sharma, Tianhong Dai, Usman J. Khan, Tim Wharton, Michael R. Hamblin

    NANOMEDICINE-NANOTECHNOLOGY BIOLOGY AND MEDICINE   7 ( 6 )   965 - 974   2011年12月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1016/j.nano.2011.04.007

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  • Rapid cancer detection by topically spraying a γ-glutamyltranspeptidase-activated fluorescent probe. 査読

    Urano Y, Sakabe M, Kosaka N, Ogawa M, Mitsunaga M, Asanuma D, Kamiya M, Young MR, Nagano T, Choyke PL, Kobayashi H

    Science translational medicine   3 ( 110 )   110ra119   2011年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1126/scitranslmed.3002823

    Web of Science

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  • β-Galactosidase fluorescence probe with improved cellular accumulation based on a spirocyclized rhodol scaffold. 査読

    Kamiya M, Asanuma D, Kuranaga E, Takeishi A, Sakabe M, Miura M, Nagano T, Urano Y

    Journal of the American Chemical Society   133 ( 33 )   12960 - 12963   2011年8月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1021/ja204781t

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  • Selective molecular imaging of viable cancer cells with pH-activatable fluorescence probes 査読

    Yasuteru Urano, Daisuke Asanuma, Yukihiro Hama, Yoshinori Koyama, Tristan Barrett, Mako Kamiya, Tetsuo Nagano, Toshiaki Watanabe, Akira Hasegawa, Peter L. Choyke, Hisataka Kobayashi

    NATURE MEDICINE   15 ( 1 )   104 - 109   2009年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1038/nm.1854

    Web of Science

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  • Fluorescence imaging of tumors with smart ph-activatable targeted probes 査読

    Daisuke Asanuma, Hisataka Kobayashi, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano

    Methods in Molecular Biology   574   47 - 62   2009年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Humana Press Inc.  

    DOI： 10.1007/978-1-60327-321-3_5

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  • Fluorescence in vivo imaging of live tumor cells with pH-activatable targeted probes via receptor-mediated endocytosis 査読

    Daisuke Asanuma, Yasuteru Urano, Tetsuo Nagano, Yukihiro Hama, Yoshinori Koyama, Hisataka Kobayashi

    REPORTERS, MARKERS, DYES, NANOPARTICLES, AND MOLECULAR PROBES FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS   7190   2009年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1117/12.809938

    Web of Science

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  • Fluorescence in vivo imaging of live tumor cells with pH-activatable targeted probes via 査読

    Daisuke Asanuma, Yasuteru Urano, Tetsuo Nagano, Yukihiro Hama, Yoshinori Koyama, Hisataka Kobayashi

    Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE   7190   2009年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）  

    DOI： 10.1117/12.809938

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書籍等出版物

  • 光アライアンス

    浅沼大祐（ 担当： 分担執筆 範囲: 蛍光イメージングのためのケミカルタグ技術）

    日本工業出版  2022年 

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  • 光技術コンタクト

    （ 担当： 分担執筆 範囲: 高精細な蛍光イメージングのための色素分子の開発）

    日本オプトメカトロニクス協会  2020年 

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  • 生体の科学

    浅沼大祐, 瀧川健司, 並木繁行, 廣瀬謙造（ 担当： 分担執筆 範囲: 神経伝達物質を高精細に可視化するハイブリッド型蛍光プローブの開発）

    公益財団法人金原一郎記念医学医療振興財団／医学書院  2017年 

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  • Cancer Frontier Vol.11

    浅沼 大祐, 小林 久隆, 長野 哲雄, 浦野 泰照（ 担当： 分担執筆 範囲: １．新しいがん細胞in vivo イメージング法の開発）

    医薬ジャーナル社  2009年8月 

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  • がん分子標的治療研究マニュアル

    浅沼 大祐, 小林 久隆, 長野 哲雄, 浦野 泰照（ 担当： 分担執筆 範囲: 分子標的蛍光プローブを利用したがんの特異的なイメージング法）

    金芳堂  2009年6月  （ ISBN:4765313808 ）

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    記述言語：日本語   著書種別：学術書

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  • 生命科学のための機器分析実験ハンドブック

    上野 匡, 浅沼 大祐, 長野 哲雄（ 担当： 分担執筆 範囲: •３．蛍光標識法 〜蛍光で生体分子を光らせる〜）

    羊土社  2007年7月 

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MISC

  • ナノスケールの視点から脳の分子ダイナミクスの再考を目指す蛍光再生型分子標識技術開発

    並木繁行, 浅沼大祐, 大久保洋平, 廣瀬謙造

    日本解剖学会総会・全国学術集会抄録集(CD-ROM)   128th   2023年

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  • 新規蛍光スイッチングプローブによるライブセル超解像イメージング法の開発

    並木繁行, 浅沼大祐, 大久保洋平, 廣瀬謙造

    日本薬理学雑誌   155 ( Supplement )   2020年

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  • Replacement effects of human modified lysosomal beta-hexosaminidase B on Tay-Sachs disease and Sandhoff disease models and imaging with novel pH-activatable fluorescent probes 査読

    Keisuke Kitakaze, Daisuke Asanuma, Mako Kamiya, Daisuke Tsuji, Mariko Ikuo, Yasuteru Urano, Hitoshi Sakuraba, Kohji Itoh

    Molecular Genetics and Metabolism   111 ( 2 )   S61 - S62   2014年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）  

    DOI： 10.1016/j.ymgme.2013.12.136

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  • Identification of genes associated with autism through cell-based screening

    Daisuke Takei, Shigeyuki Namiki, Isamu Taikou, Daisuke Asanuma, Masayuki Isa, Kohtaroh Sugao, Miyuki Takeshima, Yoshimi Iwayama, Kazuo Yamada, Takeo Yoshikawa, Hiroshi Takeshima, Kenzo Hirose

    JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES   124   128P - 128P   2014年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）  

    Web of Science

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  • Development of a glutamate optical sensor for visualizing synaptic transmission

    Kenji Takikawa, Shigeyuki Namiki, Hirokazu Sakamoto, Testuro Ariyoshi, Naoya Kinpara, Daisuke Asanuma, Kenzo Hirose

    JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES   124   178P - 178P   2014年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）  

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  • 新規蛍光プローブおよびイメージングマススペクトロメトリーによるリソソーム酵素補充効果のイメージング

    北風圭介, 幾尾真理子, 杉山栄二, 浅沼大祐, 神谷真子, 瀬藤光利, 浦野泰照, 櫻庭均, 櫻庭均, 伊藤孝司, 伊藤孝司

    日本薬学会年会要旨集(CD-ROM)   134th   2014年

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  • テイ‐サック病の新規治療薬開発を目指した機能改変型ヒトβ‐ヘキソサミニダーゼの精製および評価

    北風圭介, 辻大輔, 浅沼大祐, 神谷真子, 浦野泰照, 櫻庭均, 伊藤孝司

    生化学   85 ( 7 )   599   2013年7月

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    記述言語：日本語  

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  • Development of high-performance glutamate optical sensor for visualizing synaptic transmission

    Kenji Takikawa, Shigeyuki Namiki, Hirokazu Sakamoto, Testuro Ariyoshi, Naoya Kinpara, Daisuke Asanuma, Kenzo Hirose

    JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES   121   173P - 173P   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）  

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  • シナプス伝達を可視化する高性能グルタミン酸センサーの開発

    瀧川健司, 並木繁行, 坂本寛和, 有吉哲郎, 金原直也, 浅沼大祐, 廣瀬謙造

    JSMI Report   6 ( 2 )   2013年

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  • 酵素の分子構造改変に基づくTay‐Sachs病治療薬の開発

    北風圭介, 辻大輔, 浅沼大祐, 神谷真子, 浦野泰照, 櫻庭均, 伊藤孝司

    日本薬学会年会要旨集(CD-ROM)   133rd   ROMBUNNO.28P-PM04S   2013年

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    記述言語：日本語  

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  • 新規蛍光プローブ及び精製リソソームβヘキソサミニダーゼ運搬M6P型グリカンによる酵素補充のイメージング

    KITAKAZE Keisuke, KAWANO Kanako, TSUJI Daisuke, TSUJI Daisuke, ASANUMA Daisuke, KAMIYA Mako, URANO Yasuteru, SAKURABA Hitoshi, SAKURABA Hitoshi, ITOH Kohji, ITOH Kohji

    日本先天代謝異常学会雑誌   29   2013年

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  • High throughput screening system for development of anti-cancer drugs inducing HER2 internalization

    Masayuki Isa, Daisuke Asanuma, Shigeyuki Namiki, Kazuo Kumagai, Hirotatsu Kojima, Tajayoshi Okabe, Tetsuo Nagano, Kenzo Hirose

    JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES   121   232P - 232P   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）  

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  • Acidic-pH activatable fluorescence probes for monitoring exocytosis dynamics

    Daisuke Asanuma, Yousuke Takaoka, Shigeyuki Namiki, Kenji Takikawa, Mako Kamiya, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano, Kenzo Hirose

    JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES   121   149P - 149P   2013年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（国際会議）  

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  • 新規人工蛍光基質を用いたリソソーム酵素の脳内補充効果のin vivoイメージング

    北風圭介, 辻大輔, 難波建多郎, 浅沼大祐, 神谷真子, 浦野泰照, 櫻庭均, 伊藤孝司

    日本先天代謝異常学会雑誌   28   181   2012年10月

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    記述言語：日本語  

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  • 新規人工蛍光基質を用いた活性染色によるリソソーム酵素の脳内補充効果のin vivoイメージング

    辻大輔, 難波建多郎, 北風圭介, 浅沼大祐, 神谷真子, 浦野泰照, 伊藤孝司

    日本糖質学会年会要旨集   31st   66   2012年8月

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    記述言語：日本語  

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  • GM2ガングリオシドーシス対する間葉系幹細胞を用いたex vivo遺伝子治療法によるクロスコレクション効果の検討

    辻大輔, 難波建多郎, 浅沼大祐, 神谷真子, 浦野泰照, 伊藤孝司

    日本薬学会年会要旨集   132nd ( 4 )   235   2012年3月

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    記述言語：日本語  

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  • 酵素の分子構造改変に基づくTay‐Sachs病治療薬の開発

    北風圭介, 辻大輔, 浅沼大祐, 神谷真子, 浦野泰照, 櫻庭均, 伊藤孝司

    日本生化学会大会(Web)   85th   2P-043 (WEB ONLY)   2012年

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    記述言語：日本語  

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  • 新規プロテアーゼ活性検出蛍光プローブの開発と高感度がんin vivoイメージング

    坂部 雅世, 小坂 信行, 光永 眞人, 小川 美香子, Choyke Peter, 浅沼 大祐, 神谷 真子, 長野 哲雄, 小林 久隆, 浦野 泰照

    日本薬学会年会要旨集   131年会 ( 4 )   123 - 123   2011年3月

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    記述言語：日本語   出版者・発行元：(公社)日本薬学会  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 最適化小分子プローブによる内在性タンパク質の超解像マッピング技術の開発

    研究課題/領域番号：20H02875  2020年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    浅沼 大祐

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    配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）

    提案する超解像マッピング技術の開発のため、これまでα-アミノ-3-ヒドロキシ-5-メソオキサゾール-4-プロピオン酸（AMPA）型グルタミン酸受容体を可視化対象とした小分子プローブの開発を行ってきた。超解像マッピングへの応用に向けて一分子蛍光イメージングによる実験評価系を構築して基礎的な検討を行ったところ、対象分子の一分子蛍光観察においてプローブの非特異的な染色が主な問題となることが明らかとなった。蛍光イメージングのシグナル・バックグラウンド比を向上させるため、小分子プローブを構成する色素についてスクリーニングを行い、新規のプローブの特性評価を進めた。また、本研究では提案する設計原理によるプローブ開発の汎用性を明らかにすることも目標としており、他の機能性タンパク質を対象にした小分子プローブの開発を開始した。機能性タンパク質との複合体の構造情報について既知のデータベースを参照して小分子リガンドを選定し、さらにリガンド構造と機能性タンパク質の結合を阻害しないように機能性スペーサーと蛍光色素を組み込んだ小分子プローブの候補を設計して合成開発を行った。培養細胞に候補プローブを負荷して蛍光イメージングにより分子特性を検証したところ、余剰のプローブを洗い流すことなく可視化対象とする機能性タンパク質を高いシグナル・バックグラウンド比で蛍光染色できることが分かった。最終年度となる次年度において提案する超解像マッピングの実現を図る。

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  • 近赤外蛍光によるマウス全身観察のためのケミカルタグ技術の開発

    研究課題/領域番号：18H04726  2018年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    浅沼 大祐

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    配分額：10140000円 （ 直接経費：7800000円 、 間接経費：2340000円 ）

    近赤外蛍光は、組織透過性の高さや光の散乱の小ささ、夾雑する自家蛍光の少なさから生体イメージングへの応用に極めて有用である。本研究は、生体深部観察に適した近赤外蛍光を用いて、生体内で特異性の高い細胞標識を可能とするケミカルタグ技術を開発することを目的とする。前年度までに、720 nmの近赤外領域に蛍光極大波長を有するケミカルプローブを開発し、これをマウスモデルに応用することでケミカルタグ発現がん細胞のリンパ節転移を可視化した。今年度は、生体深部の観察にさらに適した800 nm以上の近赤外波長域で蛍光イメージングが可能なケミカルプローブの開発に取り組んだ。候補として5種類のケミカルプローブを合成して蛍光特性のin vitro評価を行ったところ、ケミカルプローブはケミカルタグタンパク質への結合に伴って4-14倍の蛍光増大を示した。マウス骨肉腫由来LM8細胞、マウス卵巣がん由来OV2944-HM-1細胞のそれぞれにレンチウイルスを用いた遺伝子導入を行った後、シングルセルクローニングによりケミカルタグを細胞膜上に安定発現する細胞株をいずれの細胞についても樹立した。ケミカルタグ発現細胞および非発現細胞の共培養系を用いて蛍光イメージングを行い、ケミカルプローブがケミカルタグ発現細胞を選択的に蛍光染色できることを確認した。続いて、生体イメージング応用のため、ケミカルプローブの可視化に適した光源およびフィルターを組み合わせた観察システムを構築した。ケミカルタグ発現がん細胞を用いて作製した腹膜播種マウスモデルにケミカルプローブを応用したところ、腹腔内に転移したがん細胞が高いコントラストで可視化された。本研究で開発したケミカルタグ技術は、がんの転移の様子の観察など、生体内の標的細胞の可視化に有用である。

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  • 生体分子を高精細にin vivo可視化する基盤技術の構築

    研究課題/領域番号：17H04764  2017年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究(A)

    浅沼 大祐

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    配分額：25610000円 （ 直接経費：19700000円 、 間接経費：5910000円 ）

    小分子蛍光プローブは多様な生理活性分子の時空間動態を可視化し、細胞現象の理解に貢献してきた。しかしながら、その応用は培養細胞で多く達成されてきたが、生体での分子動態の解明への貢献は十分に為されていない。本研究では、近年申請者らが開発したケミカルタグ技術を発展させることにより、従来生体応用の際に問題となる非特異的染色を解消して生理活性分子を可視化する近赤外蛍光プローブ技術の開発を行った。本研究で得た知見は、今後の有望なケミカルバイオロジー技術の開発に役立つと期待できる。

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  • 実用的リアルタイムナノスコピーを実現する機能性色素・タグドメインシステムの開発

    研究課題/領域番号：16H01416  2016年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    浅沼 大祐

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    配分額：11440000円 （ 直接経費：8800000円 、 間接経費：2640000円 ）

    本研究は、提案する機能性色素とタグドメインの結合解離による蛍光明滅反応を利用した一分子位置決定法を基に、生きている細胞において目的分子のナノスケール動態を明らかにする超解像イメージング技術を開発することを目的とする。本年度は、前年度に開発した機能性色素・タグドメインのプロトタイプを基に、両者の結合解離特性の最適化を目的として2種類のスクリーニングを実施した。1つ目のスクリーニングとして、スキャニング変異導入法を用いた網羅的な解析を行い、タグドメインの色素結合に関わるアミノ酸について検証を行った。その結果、色素の結合が見られなくなるアラニン変異導入部位を見出し、その部位を他のアミノ酸で置換することにより、結合した機能性色素が高速に解離する変異タグドメインの同定および取得を達成した。また、2つ目のスクリーニングとして、機能性色素の構造展開を行い、合成した10種類以上の誘導体を対象としてタグドメインからの解離特性について評価した。その結果、元の機能性色素と比較して高速に解離する誘導体を見出し、さらに、先に取得した変異を導入したタグドメインと組み合わせることでより高速に解離することを明らかにした。続いて、開発した技術を生きている神経細胞に応用してイメージングの特性を評価した。タグドメインを付した標的タンパク質を発現させた神経細胞に機能性色素を負荷することで、標的タンパク質を特異的に蛍光染色することが可能であった。さらに、蛍光明滅反応を利用した一分子位置決定法により、生きている神経細胞において目的とするシナプス分子の超解像イメージングが可能であることを示した。

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  • 抗がん治療のための受容体取り込み作用薬の探索

    研究課題/領域番号：26560441  2014年4月 - 2016年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的萌芽研究

    浅沼 大祐

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    配分額：3770000円 （ 直接経費：2900000円 、 間接経費：870000円 ）

    ヒト上皮成長因子受容体2（HER2）は卵巣がんや乳がんなどの患者で過剰発現が認められ、病態の予後不良と強い相関がある。HER2の細胞内取り込みによる受容体シグナルの遮断は病態治療に有望であるが、所望の作用を有する化合物のハイスループット探索は従来技術的に困難であった。本研究では、研究代表者が近年開発した酸性環境検出蛍光プローブの応用を基に、HER2の細胞内取り込み作用を高効率に評価可能なスクリーニング手法を構築した。約155,000化合物のライブラリーから3種類のヒット化合物の取得に成功し、いずれの化合物もHER2の細胞内取り込みおよび分解作用を顕著に示すことを明らかとした。

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  • 精神疾患におけるシナプス超分子構造機能連関の変容

    研究課題/領域番号：24116004  2012年6月 - 2017年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    廣瀬 謙造, 浅沼 大祐, 並木 繁行

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    配分額：58500000円 （ 直接経費：45000000円 、 間接経費：13500000円 ）

    精神疾患モデル動物のシナプス機能解析に供するグルタミン酸プローブや酸性環境検出蛍光プローブ、超解像イメージング用の蛍光標識法を開発した。超解像顕微鏡を用いた精神疾患モデルマウスの解析からSchnurri-2ノックアウトマウスの海馬でのグルタミン酸受容体やDISC1ノックアウトマウスの線条体側坐核でのドパミン受容体がそれぞれ形成するナノクラスターの大きさや数の変容を明らかにした。DISC1ノックアウトマウスでのD2Rナノクラスターの変容は統合失調症治療薬クロザピンの投与によって野生型レベルになることを明らかにし、微細な分子配置の変容が精神疾患のマイクロエンドフェノタイプとなりうることを示した。

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  • 高次機能蛍光プローブの開発に基づく、メゾスコピック脳機能イメージング手法の確立

    研究課題/領域番号：24750155  2012年 - 2013年

    文部科学省  科学研究費補助金(若手研究(B))  若手研究(B)

    浅沼 大祐

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    担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

    配分額：4550000円 （ 直接経費：3500000円 、 間接経費：1050000円 ）

    脳内の神経ネットワーク内でどのように情報が処理されているのかを明らかにする上で、特定の細胞群における細胞活動を可視化する手法の開発は必須である。本研究では有機小分子蛍光プローブ技術と遺伝子工学技術を組み合わせた研究アプローチに基づいて２つの蛍光可視化手法を開発した。①カルシウムダイナミクスの細胞選択的な可視化手法：レポーター酵素により機能化する蛍光プローブを開発し、細胞選択的にカルシウムダイナミクスを可視化することに成功した。②シナプス小胞放出ダイナミクスに着目した神経活動の可視化手法：細胞選択的に標識可能な酸性pH蛍光プローブを開発し、神経活動を可視化することに成功した。

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