1997 Fiscal Year Annual Research Report
環境汚染物質および放射線に対する生体内防御因子の検索とその応用
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07558201
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
永沼 章 東北大学, 薬学部, 教授 (80155952)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西山 省二 明治製菓(株), 薬品総合研究所, 主席研究員
三浦 伸彦 東北大学, 薬学部, 助手 (20229644)
宮入 伸一 東北大学, 薬学部, 助教授 (50209855)
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| Keywords | 環境汚染物質 / メチル水銀 / 防御遺伝子 / 酵母 / スクリーニング / 耐性 |
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| Research Abstract |
環境汚染物質の毒性に対する防御因子として既にいくつかの蛋白質が同定されているが,これら既知の因子よりもさらに強力な作用を有する未知の防御因子が存在する可能性が強く示唆されている。そこで,環境汚染物質の一つとしてメチル水銀を選び,酵母を利用した独創的な方法を用いてメチル水銀毒性に対する防御遺伝子の検索を行っている。昨年度までの検討によって,メチル水銀耐性遺伝子と思われる完全長のORF(Open Reading Frame)が得られているので,このORF部分をベクタープラスミドに挿入した後に正常酵母に導入した。その結果,この遺伝子が導入された酵母は全てがメチル水銀に対して高い耐性を示した。この本遺伝子導入酵母のメチル水銀以外の物質に対する感受性を調べたところ,本酵母は重金属化合物である無機水銀およびカドミウム,酸化ストレス誘起物質である過酸化水素,パラコートおよびt-ブチルハイドロパーオキシド,さらには制がん剤であるシスプラチンおよびアドリアマイシンに対してほとんど耐性を示さなかった。この結果から,今回単離された遺伝子はメチル水銀毒性を特異的に防御する細胞内因子をコードしている可能性が考えられる。本遺伝子の塩基配列を決定したところ,この遺伝子は既知酵素をコードしていることが判明した。そこで,酵母メチル水銀で処理する際に本酵素の産物を供給したところ,メチル水銀の細胞毒性は著しく軽減された。これらの結果から,本酵素はメチル水銀毒性の標的分子であり,この酵素の発現量が増加するとメチル水銀に対する標的分子の量的割合が高くなるために,毒性発現に必要なメチル水銀の濃度が高くなるものと考えられる。本酵素は人間にも存在し,その構造も酵母のものと類似していることから,人間においてもメチル水銀に対するっ防御因子として重要な役割を果たしていると考えられる。
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[Publications] Satoh, M.: "Enhanced renal toxicity by inorganic mercury in metallothionein-null mice" J.Pharmacol.Exp.Ther.283. 1529-1533 (1997)
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[Publications] Urano, T.: "Inhibitory effect of selenium on biliary secretion of methyl mercury in rats" Biochem.Biophys.Res.Commun.239. 862-867 (1997)
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[Publications] Naganuma, A.: "Overexpression of manganese-superoxide dismutase prevents methylmercury toxicity in HeLa cells" Life Sci.62. PL157-161 (1998)
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[Publications] Hanada, K.: "Epidermal proliferation of the skin in metallothionein-null mice" J.Invest.Darmatol.(印刷中). (1998)
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[Publications] Nakagawa, I.: "Involvement of oxidative stress in paraquat-induced metallothionein synthesis under glutathione depletion" Free Radic.Biol.Med. (印刷中). (1998)
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[Publications] Miyairi, S.: "Determination of metallothionein by high-performance liquid chromatography with fluorescence detection using an isocratic solvent system" Anal.Biochem.(印刷中). (1998)
