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2019/12/05

有機合成化学教室の澤崎鷹大学院生、相馬洋平グループリーダー、金井求教授と、スペイン・Madrid Institute for Advanced Studies in Nanoscience (IMDEA Nanociencia)のCristina Flors博士らの国際共同研究チームが、光触媒反応による一線維レベルでのアミロイド切断の観測に成功


有機合成化学教室の澤崎鷹大学院生、相馬洋平グループリーダー、金井求教授と、スペイン・Madrid Institute for Advanced Studies in Nanoscience (IMDEA Nanociencia)のCristina Flors博士らの国際共同研究チームが、アミロイドに対する触媒の結合選択性や触媒が推進するアミロイドの光酸素化・切断を一線維レベルで解析・観測することに成功しました。
本研究成果は2019年11月30日付でJournal of the American Chemical Society電子版に掲載されました。
 
発表論文
雑誌:Journal of the American Chemical Society
題目:A nanoscale view of amyloid photodynamic damage
著者:Patricia Bondia, Joaquim Torra, Caterina M. Tone, Taka Sawazaki, Adrián del Valle, Begoña Sot, Santi Nonell, Motomu Kanai, Youhei Sohma, Cristina Flors
DOI: 10.1021/jacs.9b10632
論文へのリンク:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b10632
 
発表概要
タンパク質が誤ったフォールディングをおこしてアミロイドへと凝集する過程は、アルツハイマー病、パーキンソン病など、様々な疾患の発症に関与します。有機合成化学教室では、アミロイドの病原性を除去し、疾患を治療できる可能性を秘めた触媒の開発を進めています。この触媒は、光を照射することにより分子酸素から活性酸素を産生し、アミロイドに対して選択的に酸素原子を付与(=酸素化)することで、アミロイドの凝集性や毒性を抑制します。今回、原子間力顕微鏡と蛍光顕微鏡を組み合わせた時間分解的な相関解析により、アミロイドへの触媒の作用を一線維レベルで解析することに成功しました。すなわち、触媒がβラクトグロブリンから生じるアミロイド線維に結合し、ここに光を照射することでアミロイド線維が切断される様子が初めて観察されました。パーキンソン病に関わるαシヌクレインでも同様の現象が観察され、アミロイド線維の切断にはヒスチジン残基の酸素化が関係していることも示唆されました。アミロイド線維の形態に対する光触媒反応の影響は、これまで巨視的あるいは間接的にしか解析できませんでしたが、今回、切断の様子を一線維レベルで直接観測できた点は意義深いものです。この成果は、病原性アミロイドの分解除去を可能とする優れた触媒の設計に、重要な指針を与えるものと期待されます。

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