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ディーゼル排出微粒子中に存在する未知の親電子性物質の新規探索法の開発

Research Project

Project/Area Number 18659167
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Hygiene
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

熊谷 嘉人  University of Tsukuba, 大学院・人間総合科学研究科, 教授 (00250100)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山野 茂  福岡大学, 薬学部, 准教授 (80140755)
角 大悟  筑波大学, 大学院・人間総合科学研究科, 講師 (30400683)
高野 裕久  独立行政法人国立環境研究所, その他, 健康系領域長 (60281698)
Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords大気汚染物質 / 新電子性物質 / 多環芳香族炭化水素キノン類 / 共有結合 / ディーゼル排出微粒子 / ケミカルバイオロジー / 親電子性物質 / チオールケミストリー
Research Abstract

大気中には多種多様なガス状物質および粒子状物質が含まれている。その中には、多環芳香族炭化水素キノン体のように、チオール基を介して生体高分子と共有結合し、その結果、生体の恒常性維持の破綻を引き起こすことが知られている。我々はこれまでに、数種類の多環芳香族炭化水素キノン体の存在を報告したが、それ以外のキノン体あるいは共有結合能を有する未知の親電子性物質が考えられた。そこで、グルタチオンアフィニティー樹脂を用いて検討した。ディーゼル排出微粒子のジクロロメタン抽出画分をメタノールに再溶解したサンプルを用いた。その結果、当該樹脂に結合する成分が含まれることが示唆された。一方、ディーゼル排出微粒子のヘキサン画分の殆どがメタノールへの溶解性は低かった。ディーゼル排出微粒子中親電子性物質とグルタチオンアフィニティー樹脂との結合は蒸留水等の洗浄では解離されないことから、強固な結合であることが示された。さらに、種々のプロテアーゼを用いて、親電子性物質+システインあるいは親電子性物質+システイン+グリシンの遊離を試みたが、それらに該当するピークは検討した高速液体クロマトグラム上では検出されなかった。このことは、ディーゼル排出微粒子中に含まれる親電子性物質の含有量の低さに関係することを示唆している。同様な実験を活性化チールグルタチオンアフィニティー樹脂との結合実験も行ったが、やはりディーゼル排出微粒子中親電子性物質の存在は指示された。
以上より、ディーゼル排出微粒子中には未知の親電子性物質が存在し、それらはチオール基を介して共有結合することが示された。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (4 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Redox cycling of 9, 10-phenanthraquinone to cause oxidative stress is terminated through its monoglucuronide conjugation in human pulmonary epithelial A549 cells.2008

    • Author(s)
      Taguchi K, et. al.
    • Journal Title

      Free Radical Biology & Medicine (In press)

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  • [Journal Article] Kalyanaraman, Hara A. Xylulose reductase is involved in 9, 10-phenanthr enequinone-induced apoptosis in human T lymphoma cells.2008

    • Author(s)
      Matsunaga T, et. al.
    • Journal Title

      Free Radical Biology & Medicine (In press)

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  • [Journal Article] On the interaction between glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase and airborne particles: Evidence for electrophilic species.2008

    • Author(s)
      Shinyashiki M, et. al.
    • Journal Title

      Archives of Toxicology 82

      Pages: 67-93

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  • [Journal Article] Chemical knockdown of protein tyrosine phosphatase 1B by 1, 2-naphthoquinone through covalent modification causes persistent transactivation of epidermal growth factor receptor.2007

    • Author(s)
      Iwamoto N, et. al.
    • Journal Title

      Journal of Biological Chemistry 282

      Pages: 33396-33404

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  • [Journal Article] 1, 2-Naphthoquinone disrupts the function of cAMP response element-binding protein through covalent modification.2007

    • Author(s)
      Endo A, et. al.
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications 361

      Pages: 243-248

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An approach to evaluate two-electron reduction of 9, 10-phenanthraquinone and redox activity of the hydroquinone associated with oxidative stress.2007

    • Author(s)
      Taguchi K, et. al.
    • Journal Title

      Free Radical Biology & Medicine 43

      Pages: 789-799

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  • [Journal Article] Effects of naphthoquinone on airway responsiveness in the presence orabsence of antigen in mice2007

    • Author(s)
      Inoue KI, et. al.
    • Journal Title

      Archives of Toxicology 81

      Pages: 575-581

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  • [Journal Article] Naphthoquinone enhances antigen-related airway inflammation in mice.2007

    • Author(s)
      Inoue KI, et. al.
    • Journal Title

      European Respiratory Journal 29

      Pages: 259-267

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  • [Journal Article] Effects of naphthoquinone on airway responsiveness in the presence or absence of antigen in mice.2007

    • Author(s)
      Inoue KI, Takano H, Ichinose T, Tomura S, Yanagisawa R, Sakurai M, Sumi D, Hiyoshi K, Kumagai Y.
    • Journal Title

      Arch Toxicol. (In press)

    • NAID

      120007139196

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Naphthoquinone enhances antigen-related airway inflammation in mice.2007

    • Author(s)
      Inoue KI, Takano H, Hiyoshi K, Ichinose T, Sadakane K, Yanagisawa R, Tomura S, Kumagai Y.
    • Journal Title

      Eur Respir J. 29

      Pages: 259-267

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  • [Journal Article] Arsenic : Signal Transduction, Transcription Factor, and Biotransformation Involved in Cellular Response and Toxicity.2007

    • Author(s)
      Kumagai Y, Sumi D.
    • Journal Title

      Annu Rev Pharmacol Toxicol. 47

      Pages: 243-262

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  • [Journal Article] Sulforaphane, an activator of Nrf2, suppresses cellular accumulation of arsenic and its cytotoxicity in primary mouse hepatocytes.2006

    • Author(s)
      Shinkai Y, Sumi D, Fukami I, Ishii T, Kumagai Y.
    • Journal Title

      FEBS Letters. 580

      Pages: 1771-1774

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  • [Journal Article] 1, 2-Naphthoquinone activates vanilloid receptor 1 through increased protein tyrosine phosphorylation, leading to contraction of guinea pig trachea.2006

    • Author(s)
      Kikuno S, Taguchi K, Iwamoto N, Yamano S, Cho AK, Froines JR, Kumagai Y.
    • Journal Title

      Toxicology and Applied Pharmacology. 210

      Pages: 47-54

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  • [Journal Article] Inhibition of Endothelial Nitric Oxide Synthase Activity and Suppression of Endothelium-Dependent Vasorelaxation by 1, 2-Naphthoquinone, a Component of Diesel Exhaust Particles.2006

    • Author(s)
      Sun Y, Taguchi K, Sumi D, Yamano S, Kumagai Y.
    • Journal Title

      Arch Toxicol. 80

      Pages: 280-285

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      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Sticky pollutants: chemical knockdown of redox sensors.2007

    • Author(s)
      Kumagai Y, et. al.
    • Organizer
      The 2nd JST-ERATO Yamamoto Environmental Response Project International Symposium
    • Place of Presentation
      つくば(つくば国際会議場)
    • Year and Date
      2007-12-21
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 酸化ストレスを生じる1,2-ナフトキノンの分子標的としてのチオレドキシン.2007

    • Author(s)
      岩本典子, 他
    • Organizer
      衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Place of Presentation
      大阪(アピオ大阪)
    • Year and Date
      2007-11-01
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 大気中親電子性物質によるPTP1B修飾に伴うEGFRリン酸化.2007

    • Author(s)
      熊谷嘉人, 他
    • Organizer
      第7回分子予防環境医学研究会
    • Place of Presentation
      北九州(西日本総合展示場)
    • Year and Date
      2007-10-26
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 芳香族炭化水素キノン体によるPTP1Bの化学修飾とそれに伴うEGFRのリン酸化.2007

    • Author(s)
      熊谷嘉人, 他
    • Organizer
      北陸大学学術フロンティア・サテライトミーティング
    • Place of Presentation
      岐阜(ぎふ長良川ホテルパーク)
    • Year and Date
      2007-07-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Book] YAKUGAKU ZASSHI2007

    • Author(s)
      Sumi D, et. al.
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      日本薬学会
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.md.tsukuba.ac.jp/environmental_medicine/main/toppage.html

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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