2018 Fiscal Year Annual Research Report

The development of simple Amyloid beta detection method with aggregation induced emission dye labeled peptide

Research Project

Project/Area Number	16K08952
Research Institution	Konan University
Principal Investigator	村嶋貴之甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 教授 (20263923)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	凝集誘起発光色素 / アミロイドβ / ピリジンN-オキシド / 水溶性 / バックグラウンド蛍光
Outline of Annual Research Achievements	昨年度までの研究で、凝集誘起発光(AIE)色素であるテトラフェニルエチレン（TPE）とアミロイド繊維化促進ペプチド（AFPP）をペプチド結合で連結したプローブは、AFPPの凝集促進能とTPEのAIEとしての能力を保持したままでアミロイドβ（Aβ）と相互作用することができるため、このプローブとAβが共存すると共凝縮が起こり、その際発する蛍光強度によりAβの定量ができることを明らかにしてきた。しかしながら、水溶液中においてはTPEの高い疎水性による自己凝集のため、バックグラウンド蛍光の影響が避けられない。これを克服するためには水溶性のAIE色素の開発が必須であり、TPPのフェニル基をピリジンN-オキシドに置き換えた化合物を合成したところ、３つ以上のフェニル基をピリジンN-オキシドに変更した化合物は極めて高い水溶性を示した。また、3つのピリジンN-オキシドをもつ化合物とAFPPを結合させたプローブを様々な濃度のAβと混合し、その蛍光を測定した結果、Aβの濃度依存的に蛍光強度が変化していることからAβの定量が可能であることがわかった。一方で、これらの化合物が凝集した際に発する蛍光は、ピリジンN-オキシドの個数の増加に伴って極端に減少した。すなわち、新たに合成した一群の化合物では、バックグラウンド蛍光の減少とプローブとして求められる蛍光強度がトレードオフになるため、プローブとしての利用には適さないと考えられた。そこで、次にTPEのフェニル基のパラ位にピリジンN-オキシドを導入した化合物の合成を行なった。TPEの４つのフェニル基に順にピリジンN-オキシドを導入すると、この場合も導入数に応じて水溶性が上昇した。さらに、これらの化合物では凝集時における蛍光強度もTPEに比べて増大しており、プローブとして用いるに十分な性質を持っていることがわかった。