蛋白質活性に係わる分子間相互作用の固体NMRによる研究―βアミロイドを一例として

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アルツハイマー病因ペプチドである42残基のβアミロイド(Aβ42)は、Met-35の硫黄原子のラジカル化を介して神経細胞毒性を示す。そこで、Aβ42凝集体のMet-35の硫黄原子を固体NMRにより解析することにより、ラジカル化ならびに毒性発現メカニズムが明らかになると考えた。しかしながら、NMR信号が観測可能な^<33>Sは天然存在比が0.76%、感度が^<13>Cの10分の1なので、明瞭な固体NMRスペクトルを得ることは極めて困難である。本研究では、^<33>S標識したAβ42を化学合成し、超高感度高分解能固体NMRが可能なクライオMASプローブを用いて解析することを目的とした。^<33>S標識L-メチオニンは市販されていないので、^<33>S単体を原料として合成した。まず、Boc-L-Asp-OtBuの側鎖カルボキシ基のボラン還元を行い、生じた水酸基をヨウ素化した。ヒドラジン存在下、硫黄単体と水酸化ナトリウムを反応させると安定な二硫化物イオンが得られるので、これと先のヨウ素化体のS_N2反応によりホモシスチンを得た。NaBH_4を用いてジスルフィド結合を開裂させた後、直ちにヨウ化メチルを加えてチオールのメチル化を行った。TFAによりBoc基とt-butyl ester基を脱保護することにより、^<33>S標識L-メチオニンを総収率22%で得ることに成功した。現在、本メチオニンを固相ペプチド合成に導入して、^<33>S標識Aβ42の合成を行っている。一方、CaS(^<33>Sは天然存在比)をモデル化合物として用いたクライオMAS固体NMR測定では、室温コイルに比べて約3倍のS/N比を得ることに成功した。現在、合成した^<33>S標識L-メチオニンを用いて、^<33>Sシグナルの検出ならびに測定条件の最適化を行っている。