The development of amyloid-beta selective photooxygenation catalyst activated by NIR

近红外活化β淀粉样蛋白选择性光氧合催化剂的研制

• 批准号: 18J12843
• 负责人: 城野 柳人
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12843/
• 关键词: 光触媒; アルツハイマー; ペプチド; 酸素酸化; アミロイド

昨年度までに、試験管内での選択的なアミロイドβ（Aβ）の酸素化触媒の開発に成功していた。今年度はさらに合成法の改良による収率の向上やより選択性の高い触媒の開発を行なった。具体的にはメチレンブルー（MB）に対し炭素リンカーを介してアニリンを導入することで、Aβ選択的な光酸素化を試みた。触媒が疎水的Aβと相互作用することで、光誘起電子移動（PeT）が抑制され、酸素化活性がONになるという設計である。各種炭素長C1, C3, C5のリンカーを持つ触媒を合成したところ、C1リンカーではほぼ選択性を示さなかったものの、C3、C5とリンカー長が長くなるにつれて高い選択性を示した。オフターゲット基質として、トリプトファンを持つブラジキニン誘導体およびソマトスタチンを用いた。Aβに対して同程度の酸素化収率を示すよう触媒濃度をコントロールし、その濃度でオフターゲットに対する酸素化収率が低い方をAβ選択性が高いものとした。また、電子ドナー性をより強めたMeC5ではさらに若干のAβ選択性の向上が見られ、これを試験管内反応における最適触媒とした。しかしながらMeC5は光照射なしでもPC12細胞に対してチュ良い細胞毒性を示した（LD50=0.3uM）。この毒性を減ずるべく、生理的条件でアニオンとなる官能基を触媒に導入し、有効電荷を打ち消す方向での構造展開を行なった。最終的にカルボン酸の疎水性生物学的等価体であるテトラゾールを導入した触媒を創製し、細胞毒性を大幅に減弱させることに成功した。本触媒を用いて凝集Aβに対しわずか1分の655nm光照射を行なうことで、Aβの酸素化による細胞毒性の減弱、細胞生存率の有意な増加を達成した。

Yesterday's annual ま で に, test tube で の sentaku of な ア ミ ロ イ ド beta (A beta) の acid, catalyst の open 発 に successful し て い た. This year, the <s:1> さらに synthesis method <e:1> has been improved, the による yield rate <e:1> has been raised, the やよ <s:1> <s:1> has selected 択 performance, and the <s:1> catalyst with high performance has been developed. The を industry なった has been developed. Specific に は メ チ レ ン ブ ル ー (MB) に し seaborne carbon リ ン カ ー を interface し て ア ニ リ ン を import す る こ と で, A beta sentaku な light acid element change を み た. Catalytic が 疎 water A beta と interactions す る こ と で, light induced electronic mobile (PeT) が inhibit さ れ, acid, reactive が ON に な る と い う design で あ る. Various carbon long C1, C3, C5 の リ ン カ ー を hold つ catalyst を synthetic し た と こ ろ, C1 リ ン カ ー で は ほ ぼ sentaku sex を shown さ な か っ た も の の, C3 and C5 と リ ン カ ー が long く な る に つ れ て high い sentaku sex を shown し た. オ フ タ ー ゲ ッ ト matrix と し て, ト リ プ ト フ ァ ン を hold つ ブ ラ ジ キ ニ ン inductor お よ び ソ マ ト ス タ チ ン を with い た. A beta に し seaborne て の acid element change を 収 rate and shown the same extent す よ う catalyst concentration を コ ン ト ロ ー ル し, そ の concentration で オ フ タ ー ゲ ッ ト に す seaborne る が acid element change 収 rate low を い party A beta sentaku が high い も の と し た. ま た, electronic ド ナ ー sex を よ り strong め た MeC5 で は さ ら に some の A beta sentaku の が see upward ら れ, こ れ を test tube anti 応 に お け る optimum catalyst と し た. し か し な が ら MeC5 は light な し で も PC12 cells に し seaborne て チ ュ good い cytotoxicity を shown し た (LD50 = 0.3 uM). こ の toxicity を minus ず る べ く, physiological conditions で ア ニ オ ン と な る functionality を catalyst に import し, have sharper charge を dozen ち で す direction の structure on line を な っ た. Final に カ ル ボ ン acid の 疎 価 body such as water biology で あ る テ ト ラ ゾ ー ル を import し た catalyst を created し, cell toxicity を weakened sharply に さ せ る こ と に successful し た. This catalyst を い て agglutination A beta に し seaborne わ ず か 1 の line 655 nm light irradiation を な う こ と で, A beta の acid element に よ る cytotoxicity の の intends to abate, cell survival な raised を reach requirement by し た.

项目成果

メチレンブルーを母骨格としたアミロイドβ選択的な光酸素化触媒の開発

以亚甲蓝为母骨架开发β-淀粉样蛋白选择性光氧合催化剂

• 发表时间: 2018
• 作者: 城野柳人;相馬洋平;金井求
• 通讯作者: 金井求