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| 名前 | |
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| 推奨されるIUPAC名
2-[4-(ジメチルアミノ)フェニル]-3,6-ジメチル-1,3-ベンゾチアゾール-3-イウムクロリド | |
| 識別子 | |
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3Dモデル（JSmol）
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| チェビ |
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| チェムBL |
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| ケムスパイダー |
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| ECHA 情報カード | 100.017.482 |
パブケム CID
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| ユニ |
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CompTox ダッシュボード ( EPA )
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| プロパティ | |
| C 17 H 19 ClN 2 S | |
| モル質量 | 318.86グラム/モル |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）の材料に関するものです。
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 インフォボックス参照
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チオフラビンは蛍光色素で、少なくとも2つの化合物、すなわちチオフラビンTとチオフラビンSとして入手可能です。どちらも組織染色やタンパク質凝集の生物物理学的研究に使用されます。[1]特に、これらの色素は1989年以来、アミロイド形成の調査に使用されています。[2]これらはまた、細菌の電気生理学の生物物理学的研究にも使用されています。[3]チオフラビンは腐食性、刺激性、急性毒性 があり、重篤な眼障害を引き起こします。 [4]チオフラビンTは、アルツハイマー病やその他の神経変性疾患の研究に使用されています。
チオフラビンT
チオフラビンT（ベーシックイエロー1、メチレンイエロー、CI 49005、またはThT）は、塩酸存在下でデヒドロチオトルイジンをメタノールでメチル化して得られるベンゾチアゾール塩です。この染料は、アミロイドと呼ばれる誤って折り畳まれたタンパク質凝集体の存在を、in vitroおよびin vivoの両方で視覚化し定量化するために広く使用されています（例：アルツハイマー病患者の脳に見られるアミロイドβで構成されたプラーク）。[1]
アミロイド凝集体のようなβシートに富む構造に結合すると、色素は蛍光を増強し、発光スペクトルの特徴的な赤方偏移を示す。[5] [6]追加の研究では、二本鎖DNAとの相互作用の結果としての蛍光変化も考慮されている。 [7]この蛍光挙動の変化は、剛性で高度に秩序だったナノポケットへの結合や、チオフラビンTとナノポケット間の特定の化学的相互作用など、チオフラビンTの励起状態電荷分布に影響を与える多くの要因によって引き起こされる可能性がある。[8] [9]
アミロイド線維に結合する前、チオフラビン T は 427 nm 付近で弱く発光します。450 nm 付近の励起ピークの消光効果が、発光を最小限に抑える役割を果たしていると考えられます。
450 nm で励起されると、チオフラビン T はアミロイドに結合すると約 482 nm で強い蛍光シグナルを生成します。チオフラビン T 分子は、炭素-炭素結合でつながったベンジルアミンとベンゾチアゾール環で構成されています。この 2 つの環は、分子が溶液中にあるときに自由に回転できます。これらの環が自由に回転すると、光子励起によって生成された励起状態が消光されます。しかし、チオフラビン T がアミロイド線維に結合すると、2 つの環の 2 つの回転面が固定されるため、この分子は励起状態を維持できます。[1]
チオフラビンT蛍光はアミロイド構造の診断によく使用されますが、アミロイドに完全に特異的というわけではありません。特定のタンパク質と実験条件に応じて、チオフラビンTは前駆体モノマー、小さなオリゴマー、 βシート含有量の高い非凝集物質、またはαヘリックスに富むタンパク質に結合したときに分光変化を起こす場合[8]と起こさない場合があります[10]。逆に、一部のアミロイド繊維はチオフラビンT蛍光に影響を与えないため、[11]、偽陰性の結果 が生じる可能性があります。
成虫のC.エレガンスでは、チオフラビンTへの曝露により、あるレベルでは「寿命が大幅に延び、老化が遅くなる」が、より高いレベルでは寿命が短くなる。[12]
チオフラビンS
チオフラビンSは、スルホン酸によるデヒドロチオトルイジンのメチル化によって生成される化合物の均質な混合物です。また、アミロイドプラークの染色にも使用されます。チオフラビンTと同様に、アミロイド線維に結合しますがモノマーには結合せず、蛍光発光が明らかに増加します。しかし、チオフラビンTとは異なり、励起スペクトルや発光スペクトルに特徴的なシフトは生じません。[5] チオフラビンSのこの後者の特性により、バックグラウンド蛍光が高くなり、線維溶液の定量測定には使用できません。[5]アミロイド構造の特定に使用される別の染料はコンゴーレッドです。
参照
参考文献
- ^ abc Biancalana M、Koide S (2010 年7 月)。「チオフラビン T がアミロイド線維に結合する分子メカニズム」。Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics。1804 (7): 1405–12。doi : 10.1016 / j.bbapap.2010.04.001。PMC 2880406。PMID 20399286。
- ^ Gade Malmos, Kirsten; Blancas-Mejia, Luis M.; Weber, Benedikt; Buchner, Johannes; Ramirez-Alvarado, Marina; Naiki, Hironobu; Otzen, Daniel (2017). 「THT 101: アミロイド形成を調べるためのチオフラビンTの使用に関する入門書」アミロイド. 24 (1): 1–16. doi : 10.1080/13506129.2017.1304905 . PMID 28393556.
- ^ Prindle A, Liu J, Asally M, Ly S, Garcia-Ojalvo J, Süel GM (2015 年 11 月). 「イオンチャネルが細菌コミュニティの電気的コミュニケーションを可能にする」. Nature . 527 (7576): 59–63. Bibcode :2015Natur.527...59P. doi :10.1038/nature15709. PMC 4890463. PMID 26503040 .
- ^ 「チオフラビンT」。国立バイオテクノロジー情報センター。PubChem。
- ^ abc H. LeVine III,酵素学の方法論. 309 , 274 (1999)
- ^ Groenning M (2010 年 3 月). 「アミロイド線維におけるチオフラビン T およびその他の分子プローブの結合モード - 現状」. Journal of Chemical Biology . 3 (1): 1–18. doi :10.1007/s12154-009-0027-5. PMC 2816742. PMID 19693614 .
- ^ Ilanchelian M, Ramaraj R (2004). 「DNA存在下でのチオフラビンTの放出とその制御」Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry . 162 (1): 129–137. Bibcode :2004JPPA..162..129I. doi :10.1016/s1010-6030(03)00320-4.
- ^ abc Wolfe LS、Calabrese MF、Nath A、Blaho DV、Miranker AD、Xiong Y (2010 年 9 月)。「タンパク質によるアミロイド指示薬チオフラビン T の光物理的変化」。米国科学アカデミー紀要。107 (39): 16863–8。Bibcode : 2010PNAS..10716863W。doi : 10.1073 / pnas.1002867107。PMC 2947910。PMID 20826442。
- ^ Biancardi A、Biver T、Mennucci B (2017)。「DNA結合における蛍光色素：チオフラビンTの場合」。Int . J. Quantum Chem . 117 (8): e25349. doi :10.1002/qua.25349。
- ^ LeVine H (1993 年 3 月). 「チオフラビン T と合成アルツハイマー病ベータアミロイドペプチドとの相互作用: 溶液中のアミロイド凝集の検出」.タンパク質科学. 2 (3): 404–10. doi :10.1002/pro.5560020312. PMC 2142377. PMID 8453378 .
- ^ Cloe AL、Orgel JP、Sachleben JR、Tycko R、Meredith SC (2011 年 3 月)。「日本の変異体 Aβ (ΔE22-Aβ(1-39)) は、チオフラビン T 蛍光が低い状態で瞬時に線維を形成する: ΔE22-Aβ(1-39) による野生型 Aβ(1-40) の非定型線維への播種」。生化学。50 ( 12 ) : 2026–39。doi :10.1021 / bi1016217。PMC 3631511。PMID 21291268。
- ^ Alavez S、Vantipalli MC、Zucker DJ、Klang IM、Lithgow GJ (2011 年 4 月)。「アミロイド結合化合物は老化中にタンパク質の恒常性を維持し、寿命を延ばす」。Nature . 472 ( 7342 ) : 226–9。Bibcode :2011Natur.472..226A。doi : 10.1038/nature09873。PMC 3610427。PMID 21451522。