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学内職務経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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専門分野（科研費分類） 【 表示 ／ 非表示 】

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• The interaction of cyclic naphthalene diimide with G-quadruplex under molecular crowding condition

  Zou T., Sato S., Yasukawa R., Takeuchi R., Ozaki S., Fujii S., Takenaka S.

  Molecules    25 ( 3 )   2020年02月  [査読有り]  [招待有り]

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  © 2020 by the authors. G-quadruplex specific targeting molecules, also termed as G4 ligands, are attracting increasing attention for their ability to recognize and stabilize G-quadruplex and high potentiality for biological regulation. However, G4 ligands recognizing G-quadruplex were generally investigated within a dilute condition, which might be interfered with under a cellular crowding environment. Here, we designed and synthesized several new cyclic naphthalene diimide (cNDI) derivatives, and investigated their interaction with G-quadruplex under molecular crowding condition (40% v/v polyethylene glycol (PEG)200) to mimic the cellular condition. The results indicated that, under molecular crowding conditions, cNDI derivatives were still able to recognize and stabilize G-quadruplex structures based on circular dichroism measurement. The binding affinities were slightly decreased but still comparatively high upon determination by isothermal titration calorimetry and UV-vis absorbance spectroscopy. More interestingly, cNDI derivatives were observed with preference to induce a telomere sequence to form a hybrid G-quadruplex under cation-deficient molecular crowding conditions.

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• Cyclic Naphthalene Diimide with a Ferrocene Moiety as a Redox-Active Tetraplex-DNA Ligand

  Kaneyoshi S., Zou T., Ozaki S., Takeuchi R., Udou A., Nakahara T., Fujimoto K., Fujii S., Sato S., Takenaka S.

  Chemistry - A European Journal    26 ( 1 ) 139 - 142   2020年01月  [査読有り]

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  © 2020 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Cyclic naphthalene diimides (cNDIs), with a ferrocene moiety (cFNDs) and different linker lengths between the ferrocene and cNDI moieties, were designed and synthesized as redox-active, tetraplex-DNA ligands. Intramolecular stacking was observed between ferrocene and the NDI planes, which could affect the binding properties for G-quadruplexes. Interestingly, the circular dichroism spectrum of one of these compounds clearly shows new Cotton effects around 320–380 and 240 nm, which can be considered a direct evidence of intramolecular stacking of ferrocene and the NDI. Regarding recognition of hybrid G-quadruplexes, the less rigid structures (longer linkers) show higher binding affinity (106 m−1 order of magnitude). All new compounds show higher selectivity for G4 during electrochemical detection than noncyclic FND derivatives, which further identifies the redox-active potentiality of the cFNDs. Two of the three compounds tested even show preferential inhibition of cell growth in cancer cells over normal cells in a low concentration range, highlighting the potential for bioapplications of these cFNDs.

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• Naphthalene diimide carrying four ferrocenyl substitutes as an electrochemical indicator of tetraplex DNA aiming at cancer diagnosis

  Sato S., Kajima A., Hamanaka H., Takenaka S.

  Journal of Organometallic Chemistry    897   107 - 113   2019年10月  [査読有り]

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  © 2019 Elsevier B.V. Naphthalene diimide carrying four ferrocenyl substituents, tFND1 and tFND2, were newly synthesized to expect the improved binding affinity for tetraplex DNA and specific electrochemical signal generation. tFND2 shows the 1:2 binding to tetraplex A-core DNA, which has a part of human telomere sequence based on circular dichroism spectra, and the current increase of tFND2 on the tetraplex DNA-immobilized electrode was 13.5-times higher than that on the single stranded DNA-immobilized electrode. When applied to an electrochemical telomerase assay (ECTA) for HeLa cell, tFND2 shows the quantitative change around 0.1–50 cells/μL and the detection limit of 0.1 cells/μL for HeLa cell.

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• Cyclic Naphthalene Diimide Dimer with a Strengthened Ability to Stabilize Dimeric G-Quadruplex

  Takeuchi R., Zou T., Wakahara D., Nakano Y., Sato S., Takenaka S.

  Chemistry - A European Journal    25 ( 37 ) 8691 - 8695   2019年07月  [査読有り]

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  © 2019 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim A new type of dimeric cyclic naphthalene diimide derivatives (cNDI-dimers) carrying varied linker length were designed and synthesized to recognize dimeric G-quadruplex structures. All of the cNDI-dimers exhibited a high preference for recognizing G-quadruplex structures, and significantly enhanced the thermal stability of the dimeric G-quadruplex structure over the cNDI monomer by increasing the melting temperature by more than 23 °C, which indicated the strengthened ability of cNDI dimers for stabilizing dimeric G-quadruplex. cNDI dimers also showed a stronger ability to inhibit telomerase activity and stop telomere DNA elongation than cNDI monomer, which showed an improved anticancer potentiality for further therapeutic application.

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• Electrochemical Aberrant Methylation Detection Based on Ferrocenyl Naphthalene Diimide Carrying β-cyclodextrin, FNC

  Sato S., Nishi Y., Takenaka S.

  Electroanalysis      2019年01月  [査読有り]  [招待有り]

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  © 2019 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Electrochemical detection of the specific gene carrying aberrant methylated cytosine was achieved by ferrocenyl naphthalene diimide carrying β-cyclodextrin (β-CD), FNC, coupled with the probe-DNA-immobilized electrode. The five CpG sites in a 24-base sequence were selected as the target DNA on the CDH4 gene, which is associated with colorectal cancer. When methylated and unmethylated samples hybridized with the DNA probe (HS-M24) immobilized on the electrode, an increased current signal was observed in the electrolyte containing FNC and correlated with the amount of target DNA. Furthermore, an increase in current (115 %) was observed when the PCR product of 105 bp was hybridized on the HS-M24-immobilized electrode, whereas a background level of current increase was observed in the case of unmethylated product. Such large discrimination ability might be due to the inter- and/or intra-complex formation of ferrocene with β-CD of FNC on the surface of the electrode.

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• Chapter 13 Recent Development fo Tetraplex DNA Organometallic Ligand, in Advances in Bioorganometallic Chemistry, Ed. T. Hirao, T. Motiuchi

  Shinobu Sato, Shigeori Takenaka ( 共著 )

  Elsevier Inc.  2018年12月 ISBN: 9780128141977

• Recent Development for Tetraplex DNA Organometallic Ligands

  Sato S., Takenaka S. ( 共著 )

    2018年12月 ISBN: 9780128141977

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  © 2019 Elsevier Inc. All rights reserved. Tetraplex DNA has a quadruple-stranded structure, which is formed by the folding of the single-stranded DNA through the formation of a G-quartet. G-quartet is also formed by four guanine bases through Hoogsteen base pairing involving hydrogen bonds, where different tetraplex structures are formed by the varied ways of folding. Tetraplex DNA structure is known to occur in oncogenes, such as c-. Myc, or in the telomere region, where this acts as a regulating lifetime gene. Some organometallic molecules have been studied as targets for tetraplex DNA-binding, to not only develop telomerase inhibitors as new types of anticancer drugs, but also for cancer diagnosis, based on telomerase activity or as artificial DNAzymes in an analytical system. In Chapter 13, metal complexes, such as porphyrin derivatives and heteroaromatic derivatives conjugated with metal chelating part(s) like ferrocenylnaphthalene diimide, are reviewed in the context of their tetraplex DNA-binding behaviors, along with a discussion of their application in cancer diagnosis.

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• Telomerase as biomarker for oral cancer

  Takenaka S., Sato S. ( 共著 )

  Biomarkers in Disease: Methods, Discoveries and Applications: Biomarkers in Cancer  2015年01月 ISBN: 9789400776814

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  © Springer Science+Business Media Dordrecht 2015.Telomerase is a ribonucleoprotein enzyme that extends telomere DNA located in the chromosomal termini. Telomerase is known to specifically express in cancer cells, and telomerase activity was found in more than 80% of cancer patients. Therefore, telomerase may represent a promising cancer biomarker and therapeutic target. The telomerase repeat amplification protocol (TRAP) assay is a polymerase chain reaction (PCR)-based method to detect telomerase activity. In this assay, the telomerase substrate (TS) primer is elongated and its extended DNA is amplified by PCR. Telomerase activity is evaluated by a ladder of bands differing by 6 bp after gel electrophoresis of the PCR products. Recently, non-PCR-based methods to detect telomerase activity have been reported by many researchers. Electrochemical telomerase assay (ECTA), which was developed by Takenaka’s group, is a simple and rapid PCR-free method to detect telomerase activity. ECTA consists of a TS primer-immobilized electrode and ferrocenylnaphthalene diimide derivative as a tetraplex binder. Takenaka’s group compared the efficacy of ECTA and TRAP methods in detecting telomerase activity in oral cancer screening. Telomerase activity was observed in 90% and 30% of oral cancer tissues and exfoliative cells using the TRAP method, respectively, whereas the ECTA method detected telomerase activity in 90% and 85% of oral cancer tissues and exfoliative cells, respectively. These findings suggested that the ECTA method is useful for oral cancer screening because exfoliative cells can be easily obtained by scraping the inside of the mouth. Because telomerase activity is specific to cancer cells, ligands that inhibit telomerase activity may show promise as anticancer drugs. ECTA has also been used to estimate the inhibitory activity of telomerase ligands in cancer cells by determining TS primer elongation in a concentration-dependent manner. The ECTA method was used to screen for the telomerase inhibitory activity of 10 ligands and demonstrated not only the inhibitory activity of the ligands but also their mechanisms of action. The drugs having non-elongating capability directly inhibited telomerase. On the other hand, another set of drugs that can elongate at a 24-mer expansion indirectly inhibited telomerase access by binding and stabilizing the tetraplex structures.

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• Electrochemical approaches to the study of DNA-drug interactions

  Shinobu Sato, Shigeori Takenaka ( 共著 )

  Methods for Studying Nucleic Acid Drug Interactions (Taylor and Francis)  2011年12月

• 第5節ナノバイオデバイス SNP検出デバイス

  佐藤しのぶ, 竹中繁織 ( 共著 )

  エヌ・ティー・エス  2009年05月

口頭発表・ポスター発表等 【 表示 ／ 非表示 】

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• Cyclic anthraquinones as tetraplex DNA binder for cancer therapeutic application

  ZOU Tingting, FUKUDA Hikaru, WAKAHARA Daiki, SATO Shinobu, TAKEUCHI Hiroshi, TAKENAKA Shigeori

  日本化学会 第100春季年会 (2020)  (東京理科大学　野田キャンパス)  2020年03月  -  2020年03月   

• パラレル4本鎖DNA選択的ナフタレンジイミド誘導体の開発

  佐藤しのぶ, 池田　匠, 安川　瑠衣, ゾウ　ティンティン, 竹中　繁織

  日本化学会 第100春季年会 (2020)  (東京理科大学　野田キャンパス)  2020年03月  -  2020年03月   

• Cyclic ferroceneynaphthalenes diimides as new type of anti-cancer drug

  Shigeori Takenaka, Shuma Kaneyoshi, Tingting Zou, Shinobu Sato, Satoshi Fujii, Kazuhisa Fujimoto

  第46回国際核酸化学シンポジウム  (宮地楽器ホール)  2019年10月  -  2019年10月   

• Naphthalene diimide carrying two β-cyclodextrins to recognize tetraplex RNA

  Shinobu SATO, Yuka SATO, Shigeori TAKENAKA

  第46回国際核酸化学シンポジウム  (宮地楽器ホール)  2019年10月  -  2019年10月   

• フェロセン化ナフタレンジイミドを利用した癌診断マーカーとしてのmiRNA の電気化学的検出法の開発

  佐藤しのぶ, 中山彰, 小野瑞希, 竹中繁織

  日本分析化学会第68年会  (千葉大学西千葉キャンパス)  2019年09月  -  2019年09月   

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講演 【 表示 ／ 非表示 】

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• 分子認識を利用した電気化学的バイオセンサの構築

  日本分析化学会第67年会 ( 東北大学川内北キャンパス )  2018年09月14日  日本分析化学会

• 口腔がんのスクリーニングに関連するhTERT遺伝子のメチル化検出のための電気化学的ハイブリダイゼーションアッセイ

  日本分析化学会第67年会 ( 東北大学川内北キャンパス )  2018年09月12日  日本分析化学会

• 電気化学的テロメラーゼアッセイ法の確立とそれによる口腔疾病スクリーニング

  日本分析化学会第67年会 ( 東北大学川内北キャンパス )  2018年09月12日  日本分析化学会

• Development of ferrocenylnaphthalene diimide suitable for electrochemical telomerase assay

  The 43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC 2018) ( Sendai )  2018年07月31日  International Conference on Coordination Chemistry

• Tongue cancer diagnosis using FND-based electrochemical telomerase assay

  日本化学会第91春季年会・アジア国際シンポジウム   2011年03月29日  日本化学会

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学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2018 年度女性 Analyst 賞

  2018年09月   日本分析化学会   日本国

  受賞者：  佐藤しのぶ

• 2017年「分析化学」論文賞

  2018年09月   日本分析化学会   日本国

  受賞者：  佐藤しのぶ, 原口和也, 早川真奈, 冨永和宏, 竹中繁織

• Nanoscale Horizons Award

  2018年05月11日   ナノ学会・英国王立化学会   日本国

  受賞者：  佐藤しのぶ

• 第２２回バイオ・高分子シンポジウム若手研究者奨励講演賞・電気化学的テロメラーゼ検出法を利用した口腔癌診断

  2012年06月25日   バイオ・高分子研究会   日本国

  受賞者：  佐藤しのぶ

• 平成24年日本分析化学会奨励賞・超分子相互作用を利用した電気化学的遺伝子検出法の構築

  2012年06月   日本分析化学会   日本国

  受賞者：  佐藤しのぶ

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科研費獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• PCRフリーなmiRNAの電気化学的検出法の確立

  基盤研究(C)

  研究期間:  2014年04月  -  2017年03月

  研究課題番号:  26410155

• 歯内治療における電気化学的な細菌由来プロテアーゼ活性および遺伝子検出法の開発

  基盤研究(C)

  研究期間:  2010年04月  -  2013年03月

  研究課題番号:  22592126

• 腫瘍細胞のテロメラーゼ活性検出とメチル化遺伝子の電気化学検出による相関解析

  若手研究(B)

  研究期間:  2010年04月  -  2012年03月

  研究課題番号:  22750072

• 酵素反応と電気化学を利用した早期ガン診断法の開発

  特別研究員奨励費

  研究期間:  2005年04月  -  2008年03月

  研究課題番号:  05J06546

• 超分子三元錯体を利用した高精度遺伝子センサに関する研究

  特別研究員奨励費

  研究期間:  2002年04月  -  2005年03月

  研究課題番号:  02J09254

その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】

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• 早期がん診断マルチマーカーのプラットホームとしての電気化学的バイオセンサの開発

  提供機関:  文部科学省 

  研究期間:  2014年12月  -  2016年03月

• 多角的診断を目指した、ワンストップ型歯周病診断装置の開発

  提供機関:  文部科学省 

  研究期間:  2014年02月  -  2015年01月

• 新型インフルエンザ等の迅速検出を目指した電気化学的遺伝子検出試薬の開発

  提供機関:  公益財団法人北九州産業学術推進機構 

  研究期間:  2013年04月  -  2014年02月

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  新型インフルエンザ等を特定する技術は感染の蔓延を阻止するための喫緊の課題である。本調査では、ウイルス遺伝子の検出をフェロセンとシクロデキストリンを有するナフタレンジイミド誘導体を用い、迅速かつ高感度に電気化学的に検出する方法の確立を目指す。

その他研究活動 【 表示 ／ 非表示 】

その他研究活動 【 表示 ／ 非表示 】

• 「ナノ学会会報」編集委員

  2015年04月

  -

  2019年03月

   

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

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学会・委員会等活動 【 表示 ／ 非表示 】

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社会貢献活動（講演会・出前講義等） 【 表示 ／ 非表示 】

社会貢献活動（講演会・出前講義等） 【 表示 ／ 非表示 】

• 第6回多元研男女共同参画推進セミナー「がん診断法の開発とママライフの探索」

  2018年02月

  　

  　

• 第5回理工系女性研究者シンポジウム

  2018年02月

  　

  　

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  女子学生向けのロールモデル提示

• オープンキャンパス

  2017年08月

  　

  　

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  オープンキャンパスにおいて、「Aを取り出して見てみよう！DNAがあると光る分子、インターカレータ」という題目で高校生に実験指導を行った。

• オープンキャンパス

  2016年08月

  　

  　

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  オープンキャンパスにおいて、「Aを取り出して見てみよう！DNAがあると光る分子、インターカレータ」という題目で高校生に実験指導を行った。

• オープンキャンパス

  2015年08月

  　

  　

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  オープンキャンパスにおいて、「Aを取り出して見てみよう！DNAがあると光る分子、インターカレータ」という題目で高校生に実験指導を行った。

国際会議の開催 【 表示 ／ 非表示 】

国際会議の開催 【 表示 ／ 非表示 】

• International women’s scientist Section in 10thJKBT

  2017年11月21日  -  2017年11月21日  バイオマイクロセンシング技術研究センター, COC+

• Asian Workshop of Cutting Edge in Nano Technology in the 14th Annual Meeting of the Society of Nano Science and Technology as joint bid with the Nineth Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology (9th JKBT)

  2016年06月16日  -  2016年06月16日  バイオマイクロセンシング技術研究センター, ナノ学会

• The 4th Japan-China Symposium on Nanomedicine

  2016年05月12日  -  2016年05月13日  第4回日本-中国ナノメディシンシンポジウム実行委員会

• irst Asian Symposium on Chemistry-based Biotechnology (1st ASCBC) in Kitakyushu as joint bid with the Eighth Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology (8th JKBT)

  2015年06月11日  -  2015年06月12日  バイオマイクロセンシング技術研究センター

• 第6回バイオセンシング技術に関する日韓合同シンポジウム

  2013年11月09日  -  2013年11月09日  主催

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