発表者
矢地 佑佳(戸部研)

指導教官
廣瀬 敬治

Title
A Luminescent Receptor with Affinity for N-Terminal Histidine in Peptides in Aqueous Solution

Abstract
Crown ethers of suitable size are the perfect artificial host compounds for ammonium ion binding,but the rather low affinity in aqueous solution prevents their use at physiological conditions. Authors report the synthesis and properties of a luminescent benzo crown ether with a pendant copper imidodiacetic acid complex, which coordinates with high affinity to histidine. The emission intensity of the benzo crown ether increases significantly in the presence of ammonium ions in methanol. At physiological conditions in buffered water at pH 7.5 these interactions are too weak to be detected. If an ammonium ion and an imidazole moiety are present in the analyte, such as in His-Lys-OMe or His-OMe, high binding affinity in aqueous solution is restored. The binding event is signaled by an increase in emission intensity, which can even be observed with the naked eye. This allows the selective detection of small peptides containing N-terminal histidine or histidine among all other amino acids at physiological conditions.

概要
 クラウンエーテルはアンモニウムイオンを捕捉するために、適当な大きさであり、人工ホストとして、用いることができる。しかし、水溶性溶液中において、クラウンエーテルはアンモニウムイオンとの親和性が低く、生理的条件下においては、用いることができない。著者らは、銅イミノ二酢酸(Cu-IDA)と発光性ベンゾクラウンエーテルとの錯体の合成と特性について報告ししている。ベンゾクラウンエーテルの発光強度はメタノール中、アンモニウムイオンが存在すると、著しく増大する。しかし、生理的条件である、pH7.5の緩衝溶液中で、これらの相互作用は大変弱く、検出することができない。もし、アンモニウムイオン部分とimidazole部分を持つ、His-Lys-OMeやHis-OMeのような検体中であれば、水溶性溶液であっても高い捕捉親和性が得られ、発光強度の増加により、錯体の形成が起こっていることが分かる。その発光強度の増加は肉眼でも観測することができる。生理的条件において、他のすべてのアミノ酸の中から、N末端HistidineやHistidineを含むpeptideを選択的に検出できることを示唆している。

Reference Michael Kruppa, Christian Mandl, Stefan Miltschitzky, and Burkhard Konig, J.Am.Chem.Soc. 2005, 127, 3362-3365