動物体内における各種微量元素の挙動とその生理的意義と選択特性の解明

• Project/Area Number: 07857171
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biological pharmacy
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 榎本 秀一 理化学研究所, 核化学研究室, 基礎科学特別研究員 (10271553)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1995: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: 生体微量元素 / マルチトレーサー / 選択透過 / 元素間相互作用 / 疾病モデル動物 / 代謝生理学 / 生物無機化学

Research Abstract

理研リングサイクロトロンで製造されるマルチトレーサーの特徴を生かし、動物や植物体内への種々の元素の取り込みとその代謝過程,体内分布、生理化学的機能について研究してきた。
現在、亜鉛欠乏症、糖尿病、急性アルコール症、Wilson病などの疾病モデル動物やビタミン、金属などの各種の化学物質を投与した動物の生体内における各種元素の様々な挙動や機能を同時に追跡してきた。さらにシダ植物における希土類元素の特異的濃縮機構についても研究を進めつつある。
今年度の研究により、亜鉛欠乏症ラットにおけるPtとIrなどの白金族に対する特異的結合蛋白質の単離精製を行ない、この蛋白質の生理的機能について検討した。また、肝臓障害を起こしているような疾病モデル動物における、希土類元素集積性とイオン半径との系統的な相関性を病理学、生化学、電気生理学的に解明できた。さらに、シダ植物群の希土類元素の特異的濃縮部位の特定と結合蛋白質の単離精製を試みた。本年度の研究は、マルチトレーサー法の有用性と限界を確認し、生化学、生理学、生物学の観点から実験を併せて行ない、生物無機化学分野のマルチトレーサー法の研究展開について革新的寄与ができた。
来年度から、マルチトレーサー法の新展開として宇宙などの極限環境中における生体微量元素のダイナミクスについて研究をスタートさせる。

Research Products

• [Publications] Enomoto S., et al.: "In Vivo Biological Behavior of Water-Miscible Fullerene, 14C-Labeling, Absorption, Distribution, Excretion and Acute Toxicity" Chem. & Biol.,. 2. 385-389 (1995)
• [Publications] Liu B., et al.: "Labeling of Immunoglobulin G with Multitracer" J. Radioanal. Nucl. Chem. Lett.,. 201. 273-279 (1995)
• [Publications] Enomoto S., et al.: "Multitracer Study on Distribution of Carrier-Free Radioactive Isotopes in Organs of Rats" J. Radioanal. Nucl. Chem.(in press).
• [Publications] Shinonaga T., et al: "Multitracer Study on Behavior of Various Elements in Atmosphere-Plant System" J. Radioanal. Nucl. Chem.(in press).
• [Publications] Ozaki T. et al: "Determination of Lanthanides and Other Trace Elements in Ferns By Instrumental Neutron Activation Analysis" J. Radioanal. Nucl. Chem.(in press).
• [Publications] Yanaga M. et al: "Mulyitracer Study on Uptake and Excretion of Trace Elements in Rats" Appl. Radiat. Isot.,. (in press).
• [Publications] Enomoto S., et al: "in vivo Behavior of Various Rare-Earth Elements in Lipogenous Diabetes Model Mice by Using the Multitracer Technique" J. Inorg. Biochem.,. 59. 352-353 (1995)
• [Publications] Hirunuma R. et al: "Multitracer Studies of Behavior of Trace Elements in Rats and Mice" J. Inorg. Biochem.,. 59. 354-355 (1995)
• [Publications] Enomoto S., et al: "Development of the Multitracer Technique ; Application of Biological Membrane Transport and Availability of Ion Exchange Reseach" Proceedings of the 1995 International Conference on Ion Exchanges,. 107-108 (1995)
• [Publications] Amano R. et al.: "Biodistribution of Trace Elements in Normal and Al Overloaded Mice : an Application of a Multitracer Technique" Ann. Clin. Lab. Sci.,. (in press).
• [Publications] Enomoto S. et al.: "Distribution and Behavior of Trace Elements in Zn Deficient Rats, Using the Radioactive Multitracer Technique" Ann. Clin. Lab. Sci.,. (in press).
• [Publications] Hirunuma R. et al.,: "Study on Distribution of Trace Elements in Vatamin D Overloaded Rats Using the Multitracer Technique" Ann. Clin. Lab. Sci.,. (in press).
• [Publications] Ambe S. et al.: "Radioactive Multitracer Technique for the Study of Trace Elements in Rats and Mice" Ann. Clin. Lab. Sci.,. (in press).