ヘモグロビンのヘムの酸化開裂が契機となる赤血球の老化機構に関する分子レベル的研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01571209
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 廣田 和弘 岡山大学, 医療技術短期大学部, 教授 (50029956)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 絹田 正裕 岡山大学, 医学部, 助手 (40135942)
• Keywords: ヘモグロビン / 赤血球 / ヘム / ヘマチン酸 / プロトポルフィリン / 酸化

Research Abstract

赤血球に老加が存在し,加齢と共に赤血球膜の化学的修飾が起り、膜のもつ本来の変形能が劣化していく。この膜の化学的変化は、その膜に囲まれた赤血球中に多量存在するヘモグロビンの化学的変化に基因すると考えられている。本研究者は,このヘモグロビンの化学的変化は,ヘモグロビンの構成成分の一つであるヘム(プロトポルフィリンと二価鉄イオン)の環の開裂による分解に基因する仮定の基に本研究を開始した。
研究実施は,ヘモグロビン(人赤血球から精製して得たもの)溶液に溶血試薬の1つであるフェニルヒドラジンを加え,どのような化学変化が起こるかを詳細に検討した。反応の比較的初期に,ヘモグロビンは,変性し,沈殿として1部変化する。この沈殿物質は,グロビンから脱落したヘムを多く含んでいた。一方,上清には,前年度に於ても見られたように,プロトポルフィリンの分解物質,モノピロ-ル及びジピロ-ル,を含んでいた。これらは,薄層シリカゲルクロマトグラフィ-,及び高速液体クロマトグラフィ-で明らかになった。
以上のように,ヘムのプロトポルフィリン環の分解は,ヘムとグロビン間でつくっている非共有結合によるヘモグロビン安定化に大きな乱れを生じ,ヘモグロビン分子は,不安定化し,変性を通して沈殿していくことが考察できる。この酸化的分解は,フェニルヒドラジンとヘモグロビン結合酸素から発生する活性酸素,過酸化水素,ヒドロキシルラジカル,ス-パ-オキシドによるものと考えられる。
以上の結果と考察に基づいて,本研究成果の取りまとめを行い,論文として公表する。

Research Products

• [Publications] 廣田 和弘: "Formation of hematinic acid as a degradative product of heme by the reaction of hemoglobin with phenylhydrazine or hydrogen peroxide" Anchives of Biochemistry and Biophysics. (1991)
• [Publications] 廣田 和弘: "赤血球中のヘモグロビンの酸化開裂物質ヘマチン酸の定量" 岡山大学医療技術短期大学部紀要. 1. (1991)
• [Publications] 佐々木 健二: "Polycyclic Nーhetero compounds.XL.Reaction of cyclic ketones with triformylaminomethane" 岡山大学医療技術短期大学部紀要. 1. (1991)