活性酸素種によるN-ニトロソ化合物の分解と変異原性発現の分子機構

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09672157
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Kyoritsu University of Pharmacy
• Principal Investigator: 望月 正隆 共立薬科大学, 薬学部, 教授 (10072414)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 さと子 共立薬科大学, 薬学部, 助手 (70223518)
• Keywords: N-ニトロソジアルキルアミン / 変異原性 / 活性酸素 / 一酸化窒素 / ヒドロキシルラジカル / 酸化 / シトクロムP450 / 代謝活性化

Research Abstract

環境内発がん物質であり、また生体内でも生成するN-ニトロソジアルキルアミンは、それ自身では生物活性はなく、生体内でシトクロムP450により酸化的に代謝活性化を受け、発がん性および変異原性を示す。化学的酸化モデル系として鉄-銅-過酸化水素を用いて、N-ニトロソジアルキルアミンを酸化すると、代謝活性化を必要としない強力な直接的変異原性化合物が生成することを既に見いだした。この変異原性化合物の生成に関わる因子を検索し、変異原性化合物の同定および生成機構を解明することにより、N-ニトロソジアルキルアミンの未知の活性化経路が存在する可能性を見いだすことを目的とし、以下の成果を得た。l.変異原性化合物生成に関与する因子の検索:N-ニトロソジアルキルアミンを鉄、鋼、過酸化水素、NOの比を変化させて処理し、反応生成物について変異原性を検討した。鉄、銅、過酸化水素はともに必要でありヒドロキシルラジカルの関与が示された。また、NO非添加系では少なくとも2種の変異原性化合物が生成するが、NOの添加により一方の化合物のみが大きく増加した。2.変異原性化合物などの単離同定:N-ニトロソN-メチルプロピルアミンからの変異原性化合物の単離、同定を購入備品である中圧分取液体クロマトグラフを用いて行った。変異原性物質の一つとしてプロピル基のω位が水酸化され、さらに硝酸エステル化された化合物を得た。さらにプロピル基のωおよびω-1位カルボニル体も生成していた。従来シトクロムP450による活性化では窒素原子のα位酸化経由の機構が示されていたが、本結果はプロピル基のβ(ω-1)位、あるいはγ(ω)位酸化を経由する新しい変異原性物質生成機構を示している。ヒドロキシルラジカル、NOともに生体内の免疫系などで生成しておりN-ニトロソジアルキルアミン類が生体内でこのように活性化される可能性が考えられた。

Research Products

• [Publications] Tsutsumi N,: "Mutagenicity of N-nitrosodialkylamines treated with active oxygen generating systems." Researches Related to the UNESCO's Man and the Biosphere Programme in Japan. 87-90 (1997)
• [Publications] 堤のぞみ: "活性酸素との反応によるN-ニトロソ-N-メチルブチルアミンからの変異原性化合物の生成." 環境変異原研究. 19. 141-145 (1997)
• [Publications] Ukawa-Ishikawa S: "Mutagenicity of isomeric alkanediazotates,Precursors for ultimate alkylating species of carcinogenic N-nitroso compounds." Mutation Res.412. 99-107 (1998)