生体微量元素のナノスペシエーションの開発とメタロミクスにおける応用

• Project/Area Number: 16689005
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental pharmacy
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 小椋 康光 千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教授 (40292677)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥24,050,000 (Direct Cost: ¥18,500,000、Indirect Cost: ¥5,550,000); Fiscal Year 2006: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2005: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2004: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
• Keywords: スペシエーション / セレン / ICP-MS / キャピラリーHPLC / 辛味大根 / セレノホモランチオニン / ナノスペシエーション / 銅 / 無臭ニンニク / 重水素 / シイタケ / エシャレット

Research Abstract

本年度は、昨年に引き続きナノスペシエーションを実施するためのハイフネーテッドテクニック、すなわちキャピラリー高速液体クロマトグラフィー(capillary HPLC)および誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)の構築を実施した。その結果、2次元分離を可能としたcapillary HPLCとICP-MSとを組み合わせた分析系の構築に成功した。またこの手法を応用して、遺伝子改変細胞中の金属結合タンパク質のスペシエーション分析に成功した。本成果は、分子生物学的手法とスペシエーション分析を融合させた研究手法に関する世界初の報告である。本法では僅か2,000個の培養細胞があれば分析可能であることを示しており、非常に波及効果の高い成果であると確信している。
一方、スペシエーション分析を用いた毒性学的研究も実施し、相変化型DVDディスク(DVD-RAMやDVD-RW)の中心素材として含まれるテルルの毒性発現・代謝機構について、尿中代謝物を同定するなど新たな知見を報告した。
さらに、昨年度より継続していたセレン蓄積性植物に関する研究においては、新種のセレン蓄積性植物中のセレン代謝物の同定を試みたところ、全く新しいセレン化合物すなわちセレノホモランチオニンの同定に至った。本化合物は今後栄養補助食品などの創薬シード化合物になることが期待できるため、特許出願を行った。また植物におけるセレンの代謝機構の解明を通じて、セレンやテルルを標識物質としてタンパク質の標識を行う新規手法を確立した。現在、投稿準備中である。

Research Products

• [Journal Article] Identification of urinary tellurium metabolite in rats administered sodium tellurite (2007)
  • Author(s): Y.Ogra, R.Kobayashi, K.Ishiwata, K.T.Suzuki
  • Journal Title: J. Anal. At. Spectrom. 22 Pages: 153-157
• [Journal Article] Separation of metallothionein isoforms extracted from isoform-specific knockdown cells on two-dimensional micro high-performance liquid chromatography hyphenated with inductively coupled plasma-mass spectrometry (2007)
  • Author(s): T.Miyayama, Y.Ogra, K.T.Suzuki
  • Journal Title: J. Anal. At. Spectrom. 22 Pages: 179-182
• [Journal Article] Protective role of metallothionein against copper depletion (2006)
  • Author(s): Y.Ogra, M.Aoyama, K.T.Suzuki
  • Journal Title: Arch. Biochem. Biophys. 451 Pages: 112-118
• [Journal Article] メタロミクスと銅シャペロン (2006)
  • Author(s): 小椋康光, 鈴木和夫
  • Journal Title: 治療 88 Pages: 1847-1851
• [Journal Article] Simultaneous speciation of selenium and sulfur species in selenized odorless garlic (Allium sativum L.Shiro) and shallot (Allium ascalonicum) by HPLC-inductively coupled plasma - (octopole reaction system) - mass spectrometry and electrospray ionization - tandem mass spectrometry. (2005)
  • Author(s): Y.Ogra, K.Ishiwata, Y.Iwashita, K.T.Suzuki
  • Journal Title: J.Chromatogr.A 1093 Pages: 118-125
• [Journal Article] Effects of deuterium in octopole reaction and collision cell ICP-MS on detection of selenium in extracellular fluids. (2005)
  • Author(s): Y.Ogra, K.Ishiwata, K.T.Suzuki
  • Journal Title: Anal.Chim.Acta, 554 Pages: 123-129
• [Journal Article] Speciation of selenocompounds by capillary HPLC coupled with ICP-MS using multi-mode gel filtration columns. (2005)
  • Author(s): Y.Ogra, K.T.Suzuki
  • Journal Title: J.Anal.At.Spectrom. 20 Pages: 35-39
• [Journal Article] Speciation of selenium in selenium-enriched shiitake mushroom, Lentinula edodes. (2004)
  • Author(s): Y.Ogra, K.Ishiwata, J.Ruiz Encinar, R.Lobinski, K.T.Suzuki
  • Journal Title: Anal Bioanal Chem. 379 Pages: 861-866
• [Patent(Industrial Property Rights)] セレン含有化合物並びにこれを含有する植物及び栄養剤 (2007)
  • Inventor(s): 小椋康光, 岩下雄二, 北口 隆, 鈴木紀行, 鈴木和夫
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人千葉大学
  • Industrial Property Number: 2007-099743
  • Filing Date: 2007-04-05
• [Patent(Industrial Property Rights)] セレンを高濃度含有した無臭ニンニク (2005)
  • Inventor(s): 小椋 康光, 鈴木 和夫, 岩下 雄二
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人千葉大学
  • Industrial Property Number: 2005-007936
  • Filing Date: 2005-01-14
• [Patent(Industrial Property Rights)] 全量導入型ネブライザー対応シースガス導入型スプレーチャンバー (2005)
  • Inventor(s): 小椋 康光, 宮山 貴光, 鈴木 和夫
  • Industrial Property Rights Holder: 国立大学法人千葉大学
  • Industrial Property Number: 2005-059499
  • Filing Date: 2005-03-03