量子化学計算に基づくアルツハイマー病予防トリペプチド設計の基盤確立

为基于量子化学计算的阿尔茨海默病预防三肽设计奠定基础

• 批准号: 21K18844
• 负责人: 宮地 輝光
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18844/
• 关键词: 抗酸化活性; トリペプチド; 量子化学計算; 疾患予防効果; 抗酸化トリペプチド; アルツハイマー病予防

本研究では、量子化学計算により求めたトリペプチドの電子状態情報から、トリペプチドの生体内活性酸素種に対する抗酸化活性、およびアルツハイマー病といった疾患予防に寄与する電子状態情報を明らかにすることをめざす。そのため本研究計画では、種々トリペプチドについて、抗酸化活性測定、量子化学計算による電子状態情報の解析、マウスを用いた疾患予防効果の分析を行う。研究２年目の２０２２年度は、量子化学計算により種々トリペプチドの最高被占軌道（HOMO）のエネルギー準位、イオン化ポテンシャルを明らかにした。この計算結果から、ヒドロキシラジカルに対する抗酸化活性を評価するトリペプチド１０種を選択し、その活性を定量的に評価した。また、２０２１年度に明らかにした抗酸化トリペプチドを経口投与したマウスの飼育を開始した。測定した抗酸化活性と量子化学計算結果から種々電子状態との間の相関解析を行った結果、２０２１年度に明らかにしたトリペプチドの HOMO のエネルギー準位およびイオン化ポテンシャルが抗酸化活性との間により高い相関性があることが確認された。すなわち、量子化学計算によりもとまる HOMO のエネルギー準位およびイオン化ポテンシャルは、トリペプチドの抗酸化活性を予測する電子状態情報および分子構造特性として利用である可能性が高まった。またトリペプチド末端アミノ酸側鎖のかさ高さもトリペプチドの抗酸化活性に影響を及ぼすことが確認された。

This study で は, quantum chemistry calculation に よ り o め た ト リ ペ プ チ ド の electronic state intelligence か ら, ト リ ペ プ チ ド の gave birth to live acid in the body element に す seaborne る acidification active resistance, お よ び ア ル ツ ハ イ マ ー disease と い っ た diseases to prevent に send す る electronic state intelligence を Ming ら か に す る こ と を め ざ す. そ の た め this research project で は, kind of 々 ト リ ペ プ チ ド に つ い て, resistance to acidic activity determination, quantum chemistry calculation に よ る electronic state intelligence の parsing, マ ウ ス を with い た diseases to prevent unseen fruit line を う の analysis. Study 2 years の 2022 annual は, quantum chemistry calculation に よ り kind 々 ト リ ペ プ チ ド の the highest occupied orbital (HOMO) の エ ネ ル ギ ー quasi, イ オ ン change ポ テ ン シ ャ ル を Ming ら か に し た. Calculation result こ の か ら, ヒ ド ロ キ シ ラ ジ カ ル に す seaborne る を acidification efficacy evaluation 価 す る ト リ ペ プ チ ド 10 を sentaku し, そ の active を に of quantitative evaluation of 価 し た. ま た, 2021 annual に Ming ら か に し た resistance acidification ト リ ペ プ チ ド を 経 mouth cast with し た マ ウ ス の rearing を began し た. Resistance measurement し た acidification active と quantum chemical calculation results か ら kind 々 electronic state と の の between phase line analytical を masato っ た results, 2021 annual に Ming ら か に し た ト リ ペ プ チ ド の HOMO の エ ネ ル ギ ー quasi a お よ び イ オ ン change ポ テ ン シ ャ ル が と acidification efficacy between の に よ り high い phase masato が あ る こ と が confirm さ れ た. す な わ ち, quantum chemistry calculation に よ り も と ま る HOMO の エ ネ ル ギ ー quasi a お よ び イ オ ン change ポ テ ン シ ャ ル は, ト リ ペ プ チ ド の を acidification efficacy can be す る electronic state intelligence お よ び molecular structure feature と し て using で あ が high ま る possibility っ た. ま た ト リ ペ プ チ ド end ア ミ ノ acid side chain の か さ high さ も ト リ ペ プ チ ド の に influence を and acidification efficacy ぼ す こ と が confirm さ れ た.