神経ガス中毒における標的タンパク質の構造解析と死因解明への応用に関する研究

本年度は、神経ガス曝露を証明する目的で、昨年度のサリンアダクトの分析に引き続き、ヒト血液中のブチリルコリンエステラーゼ-神経ガスアダクトのLC-MS/MSによる分析法を検討した。精製ヒトブチリルコリンエステラーゼ(BuChE)に神経ガスを添加し、アダクトを形成した。SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動の後BuChEに相当する86kDa付近のバンドを切り出し、キモトリプシンを用いてin gel digestionを行い、その後、Micromass Q-TOF2およびAgilent LC-MSD Trapを用いたLC-MS分析を行った。サリン、ソマン、VXアダクトの消化物のLC-MSの結果、m/z1068.5,1054.5,1110.5の抽出イオンクロマトグラム(EIC)上、22.3分、20.1分、26.2分にそれぞれ新たにピークが観測され、アルキルメチルホスホニル化したペプチド断片と認められた。ソマンアダクトについてはm/z1026.5のEIC上、21.9分にもピークが観測され、aging産物であると認められた。MS/MSスペクトルを測定したところ、プレカーサイオンを除いてほぼ同一のフラグメントパターンが得られた。このことから、MS/MS分析のコリジョンに際しては、まずアルキルメチルホスホン酸(またはメチルホスホン酸)部位が脱離することが判明した。ヒト血漿にVXを加え、精製を行った試料からもVX付加ペプチドを検出した。血漿に低濃度のVXを加え部分的にBuChE活性を阻害した試料を作成し、5mLの血漿試料から精製を行った場合に、VXアダクトペプチド断片が検出可能なVXの濃度およびその際の最低検出可能活性阻害度(Minimum Detectable Inhibition Level)を概算したところ、約2×10-8M、1%活性阻害であった。

本年度は、神経ガス曝露を証明する目的で、昨年度のサリンアダクトの分析に引き続き、ヒト血液中のブチリルコリンエステラーゼ-神経ガスアダクトのLC-MS/MSによる分析法を検討した。精製ヒトブチリルコリンエステラーゼ(BuChE)に神経ガスを添加し、アダクトを形成した。SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動の後BuChEに相当する86kDa付近のバンドを切り出し、キモトリプシンを用いてin gel digestionを行い、その後、Micromass Q-TOF2およびAgilent LC-MSD Trapを用いたLC-MS分析を行った。サリン、ソマン、VXアダクトの消化物のLC-MSの結果、m/z1068.5,1054.5,1110.5の抽出イオンクロマトグラム(EIC)上、22.3分、20.1分、26.2分にそれぞれ新たにピークが観測され、アルキルメチルホスホニル化したペプチド断片と認められた。ソマンアダクトについてはm/z1026.5のEIC上、21.9分にもピークが観測され、aging産物であると認められた。MS/MSスペクトルを測定したところ、プレカーサイオンを除いてほぼ同一のフラグメントパターンが得られた。このことから、MS/MS分析のコリジョンに際しては、まずアルキルメチルホスホン酸(またはメチルホスホン酸)部位が脱離することが判明した。ヒト血漿にVXを加え、精製を行った試料からもVX付加ペプチドを検出した。血漿に低濃度のVXを加え部分的にBuChE活性を阻害した試料を作成し、5mLの血漿試料から精製を行った場合に、VXアダクトペプチド断片が検出可能なVXの濃度およびその際の最低検出可能活性阻害度(Minimum Detectable Inhibition Level)を概算したところ、約2×10-8M、1%活性阻害であった。