Sasaki, Eita

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Affiliation

Faculty of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Sciences Analytical Chemistry for Drug Discovery (Shiba-Kyoritsu)

Position

Assistant Professor/Senior Assistant Professor

Related Websites

Contact Address

1-5-30 Shibakoen, Minato-ku, Tokyo 105-8512, Japan

Telephone No.

+81-3-5400-2657
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Career 【 Display / hide 】

  • 2011.06
    -
    2011.08

    The University of Texas at Austin, College of Pharmacy, Postdoctoral Fellow

  • 2011.09
    -
    2012.03

    The University of Tokyo, Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Project Researcher

  • 2012.04
    -
    2014.03

    ETH Zurich, Department of Chemistry and Applied Biosciences, JSPS Postdoctoral Fellow for Research Abroad

  • 2014.04
    -
    2017.03

    ETH Zurich, Department of Chemistry and Applied Biosciences, Postdoctoral Fellow

  • 2017.04
    -
    2021.03

    The University of Tokyo, Graduate School of Agricultural and Life Sciences, Assistant Professor

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Academic Background 【 Display / hide 】

  • 1999.04
    -
    2003.03

    The University of Tokyo, Faculty of Pharmaceutical Sciences

    University, Graduated

  • 2003.04
    -
    2005.03

    The University of Tokyo, Graduate School of Pharmaceutical Sciences

    Graduate School, Completed, Master's course

  • 2005.09
    -
    2011.05

    The University of Texas at Austin, Department of Chemistry and Biochemistry

    United States, Graduate School, Completed, Doctoral course

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Licenses and Qualifications 【 Display / hide 】

  • Pharmacist, 2003.09

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Research Areas 【 Display / hide 】

  • Nanotechnology/Materials / Nanobioscience (Protein Engineering)

  • Nanotechnology/Materials / Chemical biology (Fluorescence probe)

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Research Keywords 【 Display / hide 】

  • protein cage

  • self-assembly

  • fluorescence probe

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Research Themes 【 Display / hide 】

  • Design and Application of Protein Self-Assembly, 

    2021.04
    -
    Present

  • Development of fluorescence probes and their applications, 

    2021.04
    -
    Present

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Books 【 Display / hide 】

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Papers 【 Display / hide 】

  • A general fluorescence off/on strategy for fluorogenic probes: Steric repulsion-induced twisted intramolecular charge transfer (sr-TICT).

    Kenjiro Hanaoka, Takayuki Ikeno, Shimpei Iwaki, Sayaka Deguchi, Kazuo Takayama, Hiroyuki Mizuguchi, Fumiya Tao, Nobuhiko Kojima, Hisashi Ohno, Eita Sasaki, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Kazuya Maeda, Hiroyuki Kusuhara, Yasuteru Urano

    Science advances 10 ( 7 ) eadi8847 2024.02

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

    　View Summary

    Various control strategies are available for building fluorogenic probes to visualize biological events in terms of a fluorescence change. Here, we performed the time-dependent density functional theory (TD-DFT) computational analysis of the twisted intramolecular charge transfer (TICT) process in rhodamine dyes. On the basis of the results, we designed and synthesized a series of rhodamine dyes and established a fluorescence quenching strategy that we call steric repulsion-induced TICT (sr-TICT), in which the fluorescence quenching process is greatly accelerated by simple intramolecular twisting. As proof of concept of this design strategy, we used it to develop a fluorogenic probe, 2-Me PeER (pentyloxyethylrhodamine), for the N-dealkylation activity of CYP3A4. We applied 2-Me PeER for CYP3A4 activity-based fluorescence-activated cell sorting (FACS), providing access to homogeneous, highly functional human-induced pluripotent stem cell (hiPSC)-derived hepatocytes and intestinal epithelial cells. Our results suggest that sr-TICT represents a general fluorescence control method for fluorogenic probes.

  • Development of a Fluorescence Probe for Detecting Nitroreductase Activity Based on Steric Repulsion-Induced Twisted Intramolecular Charge Transfer (sr-TICT)

    Mizuki Sugimoto, Eita Sasaki, Hisashi Ohno, Takayuki Ikeno, Sota Yamada, Kenjiro Hanaoka

    Chemical and Pharmaceutical Bulletin  2024

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

  • Discovery of a Cystathionine γ-Lyase (CSE) Selective Inhibitor Targeting Active-site Pyridoxal 5’-Phosphate (PLP) via Schiff Base Formation

    Honami Echizen, Kenjiro Hanaoka, Kazuhito Shimamoto, Ryota Hibi, Sachiko Toma-Fukai, Hisashi Ohno, Eita Sasaki, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Yukihiro Tsuchiya, Yasuo Watanabe, Takao Otsuka, Hiroaki Saito, Satoru Nagatoishi, Kouhei Tsumoto, Hirotatsu Kojima, Takayoshi Okabe, Toshiyuki Shimizu, Yasuteru Urano

    Scientific Reports 13 ( 1 ) 16456 - 16456 2023.09

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

    　View Summary

    D,L-Propargylglycine (PAG) has been widely used as a selective inhibitor to investigate the biological functions of cystathionine γ-lyase (CSE), which catalyzes the formation of reactive sulfur species (RSS). However, PAG also inhibits other PLP (pyridoxal-5'-phosphate)-dependent enzymes such as methionine γ-lyase (MGL) and L-alanine transaminase (ALT), so highly selective CSE inhibitors are still required. Here, we performed high-throughput screening (HTS) of a large chemical library and identified oxamic hydrazide 1 as a potent inhibitor of CSE (IC50 = 13 ± 1 μM (mean ± S.E.)) with high selectivity over other PLP-dependent enzymes and RSS-generating enzymes. Inhibitor 1 inhibited the enzymatic activity of human CSE in living cells, indicating that it is sufficiently membrane-permeable. X-Ray crystal structure analysis of the complex of rat CSE (rCSE) with 1 revealed that 1 forms a Schiff base linkage with the cofactor PLP in the active site of rCSE. PLP in the active site may be a promising target for development of selective inhibitors of PLP-dependent enzymes, including RSS-generating enzymes such as cystathionine β-synthase (CBS) and cysteinyl-tRNA synthetase 2 (CARS2), which have unique substrate binding pocket structures.

  • Molecular design of near-infrared (NIR) fluorescent probes targeting exopeptidase and application for detection of dipeptidyl peptidase 4 (DPP-4) activity

    Y Hoshino, K Hanaoka, K Sakamoto, M Yasunaga, T Kojima, D Kotani, A Nomoto, E Sasaki, T Komatsu, T Ueno, H Takamaru, Y Saito, Y Seto, Y Urano

    RSC Chemical Biology (Royal Society of Chemistry (RSC))  3 ( 7 ) 859 - 867 2022.03

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

    　View Summary

    We developed a new molecular design for NIR fluorescent probes that target exopeptidase by utilizing the >110 nm blueshift of unsymmetrical Si–rhodamines.

  • General design strategy to precisely control the emission of fluorophores via a twisted intramolecular charge transfer (TICT) process

    Kenjiro Hanaoka, Shimpei Iwaki, Kiyoshi Yagi, Takuya Myochin, Takayuki Ikeno, Hisashi Ohno, Eita Sasaki, Toru Komatsu, Tasuku Ueno, Motokazu Uchigashima, Takayasu Mikuni, Kazuki Tainaka, Shinya Tahara, Satoshi Takeuchi, Tahei Tahara, Masanobu Uchiyama, Tetsuo Nagano, Yasuteru Urano

    Journal of the American Chemical Society (American Chemical Society (ACS))  144 ( 43 ) 19778 - 19790 2022

    Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted,  ISSN  0002-7863

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Papers, etc., Registered in KOARA 【 Display / hide 】

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Reviews, Commentaries, etc. 【 Display / hide 】

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Research Projects of Competitive Funds, etc. 【 Display / hide 】

  • 老化細胞特異的マーカーの網羅的探索と新規皮膚抗老化治療の開発

    2024.04
    -
    2027.03

    Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), No Setting

    　View Summary

    老化した細胞が組織内に蓄積し、老化関連分泌表現型(senescence-associated secretory phenotype ;SASP)を介して細胞非自律的に組織機能に影響を与えることが、加齢性疾患の発症や老化現象の原因と考えられている。皮膚においても、老化細胞のみを特異的に生体内からを除去することでSASPを抑制し、本質的な抗老化をもたらす治療法senolysisの概念が広まりつつある。
    本研究は、細胞特異的な除去治療としてがん療法を応用し、特に光免疫療法および抗体薬物複合体治療を用いて生体からの老化細胞を除去することで、皮膚の老化を阻止し健康長寿の革新的な治療法の開発を目的とする。

  • 細菌のタンパク質コンパートメントを基にした機能性人工シェルの創成

    2022.04
    -
    2025.03

    Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), No Setting

    　View Summary

    多くの細菌は、その細胞内にタンパク質の殻(シェル)で区画化された Bacterial microcompartment (BMC)と呼ばれる構造をもつ。BMCは特定の酵素を内包し、物質の合成・代謝装置として働く。BMCシェルを自在に利用できれば、物質の貯蔵、生産、輸送に関わるさまざまな応用が期待できる。そこで本研究では、これまで未開拓だったBMCシェルの人工利用への道を拓くことを目指し、BMC構成シェルタンパク質を改変することによって、標的とするタンパク質を取り込みながら自発的にシェルを形成する新たな機能性人工シェルの創成とその応用を試みる。

  • メタボライト-シグナル連関による骨格筋恒常性維持機構の解明とその食品分野への応用

    2019.04
    -
    2022.03

    The University of Tokyo, Grants-in-Aid for Scientific Research, 山内 祥生, 佐々木 栄太, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), No Setting

    　View Summary

    サルコペニアは、寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、その予防は、健康寿命延伸の最重要課題の一つである。筋量維持は、サルコペニア予防に極めて重要であるため、ヒト骨格筋の恒常性維持機構の理解と、それに基づいた薬に頼らない筋萎縮予防の重要性が増している。本研究では、骨格筋が産生するメタボライトによるシグナル制御と骨格筋恒常性について解析を行い、サルコペニアをはじめとする筋萎縮の予防効果を有する食品成分の探索を行う。
    加齢性筋萎縮症（サルコペニア）は、高齢者の寝たきりや要介護状態につながる主要な危険因子となっており、その予防は健康寿命延伸の最重要課題の一つである。また、骨格筋は、運動機能だけでなく、代謝の中心的な臓器としても重要な役割を担っている。したがって、筋量維持は、サルコペニア予防だけでなく、糖尿病をはじめとするメタボリックシンドロームの予防という面でも重要であり、ヒト骨格筋の恒常性維持機構の理解と、それに基づいた薬に頼らない筋萎縮予防の重要性が増している。臨床的知見や遺伝学的解析よりメバロン酸経路が骨格筋恒常性維持に重要な役割を果たしていることが明らかになっているが、その分子機構は十分に理解されていない。本研究は、骨格筋が産生するメバロン酸経路メタボライトによるシグナル制御と骨格筋恒常性について解析を行い、サルコペニアをはじめとする筋萎縮の予防やそれを可能にする食品成分の探索を行うことを目的としている。
    本年度は、メバロン酸経路の律速酵素であるHMG-CoA還元酵素の特異的阻害剤であるスタチン及びスタチン+メバロン酸処理を行なったヒトiPS細胞由来骨格筋細胞のRNAシークエンス解析を行い、その発現変動遺伝子をコントロール群と比較検討した。その結果、ヒトiPS細胞由来骨格筋細胞においてメバロン酸経路依存的に発現が制御される複数の遺伝子及びパスウェイが存在することが示された。さらに、RNAシークエンス解析によって同定された遺伝子につき、定量PCRによる検討を行い、メバロン酸経路依存的に発現制御を受ける遺伝子を複数同定した。現在、これらの遺伝子の発現制御機構ならびに骨格筋における機能について解析を行っている。
    ヒトiPS細胞より分化誘導した骨格筋細胞を用いて、メバロン酸経路依存的に発現制御される遺伝子やパスウェイをRNAシークエンスによって同定し、来年度以降、本研究を発展的に展開していく上で重要な基礎データを得ることができた。
    本年度実施したRNAシークエンス解析によって同定されたメバロン酸経路依存的に発現が制御される遺伝子に着目し、解析を進める。具体的には、これら遺伝子の発現制御機構や発現に重要な役割を果たすメバロン酸経路メタボライトを同定する。また、これらの遺伝子の骨格筋における機能を解析するため、siRNAを用いたノックダウン実験やCRISPR-Cas9システムを用いたノックアウト実験を行い、骨格筋におけるメバロン酸経路の生理的な重要性について明らかにしていく。

  • 多様な自然抗体と食を起源とする抗原の相互作用に関する研究

    2019.04
    -
    2022.03

    The University of Tokyo, Grants-in-Aid for Scientific Research, 佐々木 栄太, Grant-in-Aid for Early-Career Scientists, No Setting

    　View Summary

    本研究は、食品成分で化学修飾された血清タンパク質と相互作用する自然抗体の存在に着目し、食を起源とする抗原による自然免疫調節機能について検討する。まず、ファージディスプレイ法と次世代シーケンサーを組み合わすことで、対象とする抗原に親和性をもつ無数の抗体群を網羅的に解析する。その結果、特定の食品成分修飾タンパク質と相互作用する自然抗体配列の規則性や類似性を明らかとする。さらに、ウイルスや細菌などの病原体関連分子パターンを認識する自然抗体配列との関連性を探求する。
    食品は生存に必須の栄養源であり、疾病予防にも重要な物質である。食品成分の中には生体内のタンパク質と化学反応することでその性質を変化させ、生体にさまざまな影響を与える可能性のあるものがある。例えば、ポリフェノールなどの食品成分で化学修飾された血清アルブミンは、生体内の自然抗体に認識されるということが報告されている。しかしながら、その機能の詳細についてはよくわかっていない。そこで本研究では、食品成分修飾タンパク質と自然抗体による相互作用が自然免疫を増強し、細菌やウイルスなどの異物に対しても一定の防御機構として働くという可能性について検討することを目的とした。
    本年度は、食品成分によって化学修飾された血清アルブミンと相互作用する自然抗体をスクリーニングするために、ファージディスプレイ法を用いたマウス由来の一本鎖抗体（scFV）提示ライブラリーの構築を行った。具体的には、マウス脾臓細胞からmRNAを抽出し、逆転写、抗体遺伝子の増幅、ファージミドベクター（pSEX81）への挿入、大腸菌への感染を行うことで、scFV提示ファージライブラリーを得た。食品成分で修飾されたタンパク質は、緑茶カテキンの一種であるEGCGなどのポリフェノール類と血清アルブミンなどのタンパク質から調製した。固相化した修飾タンパク質にファージライブラリーを加え、親和性の高いscFV提示ファージを濃縮し、得られた抗体遺伝子の配列を解析した。現在は得られたscFVによる抗原認識の特異性についての検討を進めるとともに、異なるファージミドベクターを用いたFab抗体提示ライブラリーの構築にも着手している。
    一本鎖抗体（scFV）提示ライブラリーの構築と、食品修飾タンパク質に対するライブラリーの適用を計画通り行うことに成功したため。ただし、現在までに得られた抗体配列は限定的であり、抗体の抗原特異性（または他抗原に対する交差性）に対する解析は現在進行中である。また、より信頼性の高い分析を行うために、当初予定していなかった異なるファージミドベクターを用いたFab抗体提示ライブラリーの構築を行うこととした。
    EGCG以外の食品成分で修飾されたタンパク質や、細菌やウイルスなどに由来する分子を抗原としてより大規模な解析を行い、それぞれの結果を比較する予定である。また、得られた一本鎖抗体（scFV）がそれぞれの抗原に対してどのような交差性を示すのかをELISA法などの生化学的な手法によって明らかとする。さらに、新たにFab抗体提示ライブラリーを構築し、それぞれの抗原に対して親和性の高いFab抗体配列の解析も行う予定である。特に注目すべき抗体が得られた場合には、抗原と抗体の相互作用について、分子レベルでの解析も行いたい。

  • Development of fluorescent probes for acrolein, a product of lipid peroxidation

    2017.08
    -
    2019.03

    The University of Tokyo, Grants-in-Aid for Scientific Research, Sasaki Eita, Grant-in-Aid for Research Activity Start-up, No Setting

    　View Summary

    We designed and synthesized functional fluorescence probes whose spectroscopic properties are altered upon reaction with acrolein, a reactive aldehyde species produced in vivo. One of the designed probes possessing a 7-nitrobenzoxadiazole scaffold with aryl azide substituent reacted with acrolein. Since the reaction product showed substantially red-shifted absorbance spectrum, it is possible to excite only the product in the measurement of fluorescence to detect acrolein. However, these azide-based fluorescence probes were not very stable and converted to the corresponding amino compounds over time. Thus, we also investigated and designed another type of fluorescence probes by using Michael addition of a sulfhydryl group to acrolein.

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Intellectual Property Rights, etc. 【 Display / hide 】

  • ミトコンドリアにおけるタンパク質合成を検出する蛍光プローブ

    Date applied： 特願2024-028006  2024.02 

    Patent, Joint

  • γ－グルタミルトランスペプチダーゼ５（ＧＧＴ５）を検出する蛍光色素

    Date applied： 特願2023-178650  2023.10 

    Patent, Joint

  • フタロシアニン色素およびその製造方法、並びにフタロシアニン色素を含む薬剤

    Date applied： 特願2023-122057  2023.07 

    Patent, Joint

  • 核酸検出用蛍光色素

    Date applied： 特願2023-32301  2023.03 

    Patent, Joint

  • ＭＭＰ１２を指標とした免疫介在性炎症性疾患の診断、及びＭＭＰ１２阻害による免疫介在性炎症性疾患の治療用医薬

    Date applied： 特願2022-173336  2022.10 

    Patent, Joint

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Courses Taught 【 Display / hide 】

  • STUDY OF MAJOR FIELD (ANALYTICAL CHEMISTRY FOR DRUG DISCOVERY)

    2024

  • SEMINAR (ANALYTICAL CHEMISTRY FOR DRUG DISCOVERY)

    2024

  • RESEARCH FOR BACHELOR'S THESIS 1

    2024

  • PHARMACEUTICS LABORATORY COURSE

    2024

  • PHARMACEUTICAL-ENGLISH SEMINAR

    2024

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Courses Previously Taught 【 Display / hide 】

  • PHARMACEUTICS LABORATORY COURSE

    Keio University

    2024.04
    -
    2025.03

  • ENGLISH EXERCISES FOR PHARMACEUTICAL SCIENCES

    Keio University

    2024.04
    -
    2025.03

  • PHARMACEUTICAL-ENGLISH SEMINAR

    Keio University

    2024.04
    -
    2025.03

  • PHARMACEUTICAL CHEMISTRY AND MATERIALS

    Keio University

    2024.04
    -
    2025.03

  • SEMINAR (ANALYTICAL CHEMISTRY FOR DRUG DISCOVERY)

    Keio University

    2024.04
    -
    2025.03

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