⽂献セミナー質問回答
B5 渥美渉Q. アミロイドの PET イメージングは実際に診断で使⽤されているのか？
A. 実際にアミロイド PET 薬剤は臨床で使⽤されているようで、⽇本では18F-florbetapir (アミヴィッド静注), 18F-flutemetamol (ビザミル静注) が保険適⽤になっています。欧⽶では上記⼆つに加え 18F-florbetaben (NeuraCeq) が承認されているようです (2017 年時点)。
MeMe

HN

HN

18F

HON

O

18F

Me
NH

SN

O

318F-florbetapir

18F-flutemetamol

18F
318F-florbetaben

もちろん、このような PET イメージングから得られた初⾒のみでアルツハイマー病などの疾患の診断が下されるわけではないですが、⼀つの指標として有⽤なツールであると⾔えます。
詳細については、⽇本認知症学会、⽇本神経学会、⽇本核医学会によって発⾏されている「アミロイド PET イメージング剤の適正使⽤ガイドライン（第 2 版）」を参考にして頂ければと思います。
参照ページ：http://jsnm.org/archives/655/

Q. Aβ oligomer の trimer のモデルについて、そもそも oligomer は trimer を形成するということが知られていたのか？

A. 元論⽂を⾒返してみたところ、どうやらもともと oligomer の状態では Aβ は 3-merやそれよりもより⾼次の多量体 (9-mer や 12-mer など) を形成するということが過去の報告で知られていたようです。下の図（次のページ）は、human Aβ precursor protein(APP)を過剰発現した Tg2576 マウスの脳から採取したサンプルを western blot したものになっており、右側の⽮印で⽰されたように 3-mer や 6-mer、12-mer に相当するバンドが⾒られます。

今回のセミナーでご紹介した論⽂（資料 P22）では、それらが具体的にどのような構造をとっているのかということを調べたものになっています。

Lesné, S. et al. Nature ,2006, 440, 352–357.
Q. Covalent なアミロイドプローブについて
A. 調べてみたところ⼀つ⾒つかったので、それについて簡単にご紹介します。このプローブは、初めは non-covalent な結合を形成して発光し、タンパク質の凝集が進むと求核性を持つアミノ酸残基と covalent に結合して発する波⻑が変化するというものになっています。

Wang Wan et al. Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 11335–11343.

Q. P55 について、疾患によって tau に対する選択性が変化しているプローブがあるが、それはどうしてか？

A. 疾患によって tau fibril は異なる構造を取るということが報告されています（下の図参照）。このような fibril 構造の違いがプローブの親和性の変化に影響を与えているということが考えられます。また、これはあくまで⾃分の考えですが、tau の翻訳後修飾もプローブの親和性に影響を与える要因になりうるのではないでしょうか。

Aurelio J. Dregni et al. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 7839–7851.
Q. 今回取り上げられたアミロイド構造モデルというのは、実際の vivo と⽐べてどれぐらい乖離しているのか？

A. これは⽣体内でのアミロイドの構造についてよくわかっていないため、どれくらい違うのか、ということに関しても分からないというのが現状だと思います。しかし、例えば今回取り上げた tau のトンネル構の場合だと、PTM を考慮されていないため、⽣体内での構造と違うということは⼗分あり得ると思います。

Q. BD-Oligo の構造はどこから出てきたのか？
A. 本⽂を確認したところ、BD-Oligo は DOFL というライブラリ技術を⽤いて導き出された構造であるという記述がありました。
DOFL とは、Diversity-Oriented Fluorescence Library の略であり、BODIPY や xanthone、coumarin などの蛍光団を基本⾻格として、そこから合成される様々な誘導体から構成されるライブラリのことを意味します。スクリーニングの形で分⼦構造を決定しているので、ターゲット分⼦の構造や結合部位の⽴体情報が分からなくてもよいという利点があります。

このような DOFL によって BD-Oligo の構造が決定されているという経緯もあるので、たまたまこの構造が⾒つかったという⾔い⽅が正しいのかなと考えています。
※DOFL についての⽂献：Seong-Wook Yun et al. Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1277–1286.

Q. それぞれのプローブの構造活性相関を知りたかった---セミナー中に BD-Oligo に例にとって質問したと記憶しています。

A. 構造活性相関については正直なところよくわからなかったです（先述の DOFL からどのような化合物が候補として挙がったのかわかればよかったのですが、そのような記述も論⽂中にはありませんでした…）。
今回の BD-Oligo について考えてみると、P24 の熱⼒学計算の結果から、安定化に寄与しているのが F19 や V36 がほとんどであり、結合箇所と照らし合わせてもやはり結合に効いているのは BODIPY ⾻格などの芳⾹環であるように思われます。側鎖のエステルやフェノールなどの寄与まではわかりませんでした。これは⾃分の考えになってしまいますが、DOFL のライブラリーの中にもともと⼊っている部分構造であるということや、合成が簡便だからという経緯でこのような構造になった、ということがあるのかもしれないです。
また、これはセミナー中にもお話ししたことですが、tau 選択的なプローブについては、初めの 2 つの仮説通り、より共役系の⻑いプローブの⽅が tau に対して優位に結合するということや、縮環構造のナフタレン⾻格を有する tau 2 のほうが tau 1 よりも親和性が⾼いということがドッキングシミュレーションからわかったので、そのあたりは構造と活性の結びつきが⽐較的分かりやすいところではないでしょうか。

Q. 例えば CatO はタウ選択プローブをもとにしているのだが実際は Abeta も酸素化する、CRANAD-half も 13 A くらいの⻑さだが Abeta もタウも酸素化する。プローブと酸素化触媒とで、選択性に差があるのはなぜか？

A. ⾦井研で開発されている酸素化触媒の話となった場合、その活性には他の要因（重原⼦効果、スピン軌道結合などによる三重項状態への遷移のしやすさなど）も絡んでくるので、各選択性に齟齬が⽣じるということはあり得るのではないかと考えています。例えば、tau に対する選択性を有するプローブを基盤に触媒を設計したとしても、それがもし 1O2 を⾮常に効率的に産⽣するような触媒の場合、ほどほどに親和性のある他のアミロイドに対しても光酸素化反応を起こす、ということはあり得るのではないでしょうか（おそらく選択的なプローブだとしても他のアミロイドには全く結合していないことはない、と考えられるので）。
他の触媒についても同様のことが⾔えて、結果として得られている酸素化収率が、アミロイドに対する親和性のみでは説明できないというところに起因しているのではないかと私は考えています。