2017 Fiscal Year Research-status Report
アミロイドペプチドの凝集阻害ならびに検出を目的としたクルクミン誘導体の創製
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16K07709
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
今野 博行 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (50325247)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アミロイドβ / 凝集阻害 / クルクミン / 構造活性相関 / 水溶性 / 蛍光プローブ / フラン誘導体 / アルドール縮合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究計画に従い、水溶性クルクミン創製に向けた構造活性相関研究を行った。昨年の知見からフェノール性水酸基の配置についてはある程度の最適化が終わっていたため、今回はスペーサー部分について検討を加えた。すなわち過去に例のないC6スペーサーの分子設計とその合成を行った。
合成法として2,3-ブタジオンとベンズアルデヒド誘導体のアルドール縮合を試みた所、望む化合物を得ることができたものの、低収率であった。そこで、2,3-ブタジオンの一方のケトンをジメチルケタールとして保護したブタノン誘導体を作成し、それを用いてアルドール縮合を行った。その結果、中程度の収率を与えることがわかった。また、本反応はフェノール性水酸基を保護した時のみ、反応が円滑に進行することもわかった。この方法を用いて8種のC6クルクミン誘導体を合成した。また、脱保護時に酸性条件に付すと分子内環化反応が進行し、フラン誘導体が一挙に構築されることも合わせて見出した。
このようにして得られた化合物を持ちいて、アミロイドβ凝集阻害実験を行ったところ、我々が過去に見出していたC7あるいはC5タイプ水溶性クルクミンと比較して、その阻害能は中程度であった。これは分子中間部に位置する1,2-ジケトンが反発し、分子全体の平面性が崩れたことに起因するものと結論づけた。一方で、フラン誘導体に強力な凝集阻害効果を見出すことができた。この結果は、過去の報告のあった誘導体に類似する結果であり、再現性の面も証明された形になった。
最後にメチルクルクミンを用いたアミロイドβ凝集体の検出実験を行った。蛍光顕微鏡観察において、60 nMという高感度な検出能を有することがわかり、あらためてクルクミン誘導体のアミロイドβへの高い親和性が証明された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績で述べたように水溶性クルクミンの創製において過去に例を見ないC6スペーサーを有するクルクミン誘導体の設計と合成を行った。アミロイドβ凝集阻害能は低かったものの、構造活性相関の１つとして重要な知見を得ることができた。一方で、アミロイドβ凝集体検出実験では予想以上の感度を有していることが明らかとなり、実用化に向けて今後の展開が期待される。現在の状況としてほぼ計画通り進行しているので、最終年度に向けて弾みがついたと考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の結果を元に、さらにリンカー部の構造活性相関を行う。クルクミン誘導体とアミロイドβとの結合実験を行っているものの成果が上がっていないため、方法を精査し条件検討を行う。すでにシュミレーションによって予想結合部位はわかっているため、実験で実証する予定である。また、蛍光検出実験では様々な蛋白質に対しても行うことで物質選択性についてさらに情報の収集に努める。実用化を試薬に入れた取り組みも行いたい。
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