アミロイドβの毒性発現に係わるメチオニンラジカルの硫黄３３固体ＮＭＲによる研究

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24780108
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 増田 裕一 東北大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (90617755)
• キーワード: 有機化学 / アミロイド / 固体NMR / 硫黄 / ラジカル

研究概要

アルツハイマー病の原因物質である42残基のアミロイドβ (Aβ42) の神経細胞毒性発現には、35番目のメチオニン残基 (Met-35) の硫黄原子のラジカル化が深く関わっている。本研究では、Aβ42凝集体におけるMet-35の硫黄原子の状態を33S固体NMRにより精密に解析し、ラジカル化機構を明らかにすることを目的としている。
昨年度、本研究代表者はメチオニンの硫黄原子を33Sで標識することにより、感度が悪いながらも33S固体NMRシグナルを検出することに成功した。本年度は、ラジオ波の照射パワーや繰り返し時間などの測定条件の検討を行ったが、感度と分解能を向上させることができなかった。その原因として、33Sの四極子相互作用が5 MHz程度と極めて強いため、線幅が非常に太くなることが考えられる。現在の固体NMR技術では感度と分解能の更なる改善は望まれないと判断した。
そこで、分子運動により線幅が細くなる溶液NMRを用いた研究を行うことにした。まず、モデル化合物として四極子相互作用が比較的弱いメチオニンスルホキシドの33S標識体を化学合成し、33S溶液NMRを測定した。その結果、200 Hz程度の細い線幅のNMRシグナルを得ることに成功した。今後は、33S標識メチオニン、続いて33S標識Aβ42の溶液NMR測定を行う予定である。
また、本研究で確立した33S標識法を用いて、含硫アミノ酸であるシステインやシスチンの硫黄を33Sで標識する合成法も確立した。現在、含硫生体分子として知られているタウリンの合成を行っており、これらのアミノ酸の合成法と33S溶液NMRを論文としてまとめる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] Total Synthesis and Conformational Analysis of Apratoxin C (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Masuda, Jun Suzuki, Masahito Yoshida, and Takayuki Doi
  • 雑誌名: Peptide Science 2013 巻: 巻番号なし ページ: 61-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of Photoaffinity Probe of Beauveriolides for Binding-site Analysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Masuda, Kazumasa Aoyama, Masahito Yoshida, Keisuke Kobayashi, Nobuhiro Koyama, Hiroshi Tomoda, and Takayuki Doi
  • 雑誌名: Peptide Science 2013 巻: 巻番号なし ページ: 149-150
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-specific inhibitory mechanism for amyloid β42 aggregation by catechol-type flavonoids targeting the Lys residues. (2013)
  • 著者名/発表者名: Sato, M., Murakami, K., Uno, M., Nakagawa, Y., Katayama, S., Akagi, K., Masuda, Y., Takegoshi, K., Irie, K.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 巻: 288 ページ: 23212-23224
  • DOI: 10.1074/jbc.M113.464222.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploring various modulation-sideband recoupling conditions of SHA+ sequence at fast MAS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shen, M., Liu, Q., Trebosc, J., Lafon, O., Masuda, Y., Takegoshi, K., Amoureux, J. P., Hu, B., Chen, Q.
  • 雑誌名: Solid State Nucl. Magn. Reson. 巻: 55-56 ページ: 42-47
  • DOI: 10.1016/j.ssnmr.2013.07.001.
  • 査読あり
• [学会発表] アプラトキシンCの活性コンホメーションに着目した構造活性相関研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増田裕一，鈴木淳，吉田将人，土井隆行
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス，熊本
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] 生物活性環状ペプチドPF1171類の固相法を用いた全合成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 増田裕一，田中錬，甲斐建次，A. Ganesan，土井隆行
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学黒髪キャンパス，熊本
  • 年月日: 20140327-20140330
• [学会発表] Total Synthesis and Conformational Analysis of Apratoxin C (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Masuda, Jun Suzuki, Masahito Yoshida, and Takayuki Doi
  • 学会等名: APIPS 2013: 4th Asia-Pacific International Peptide Symposium, 50th Japanese Peptide Symposium
  • 発表場所: Hotel Hankyu Expo Park, Osaka
  • 年月日: 20131106-20131108
• [学会発表] Synthesis of Photoaffinity Probe of Beauveriolides for Binding-site Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Masuda, Kazumasa Aoyama, Masahito Yoshida, Keisuke Kobayashi, Nobuhiro Koyama, Hiroshi Tomoda, and Takayuki Doi
  • 学会等名: APIPS 2013: 4th Asia-Pacific International Peptide Symposium, 50th Japanese Peptide Symposium
  • 発表場所: Hotel Hankyu Expo Park, Osaka
  • 年月日: 20131106-20131108
• [学会発表] タンパク質間相互作用阻害機構の解明に向けたスピンラベル化Thielocin B1 の合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大澤宏祐，吉田将人，増田裕一，土井隆行
  • 学会等名: 第52回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 東北大学，仙台
  • 年月日: 20131020-20131020
• [学会発表] 結合部位解明を指向した光反応性官能基を有するBeauveriolide誘導体の合成研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 増田裕一，青山和賢，吉田将人，小林啓介、小山信裕，供田洋，土井隆行
  • 学会等名: 第52回日本薬学会東北支部大会
  • 発表場所: 東北大学，仙台
  • 年月日: 20131020-20131020
• [学会発表] Synthesis of Photoaffinity-Labeled Beauveriolides for Binding-Site Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Masuda, Kazumasa Aoyama, Masahito Yoshida, Keisuke Kobayashi, Nobuhiro Koyama, Hiroshi Tomoda, and Takayuki Doi
  • 学会等名: International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
  • 発表場所: Tohoku Univ, Sendai, Japan
  • 年月日: 20130928-20130930
• [備考] 東北大学薬学部 大学院薬学研究科 反応制御化学分野のホームページ
  • URL: http://www.pharm.tohoku.ac.jp/~hannou/index.html