2000 Fiscal Year Annual Research Report
一酸化窒素による金属結合蛋白質ニトロソ化とその金属代謝に与える影響
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11470093
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
仲井 邦彦 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (00291336)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀尾 聡美 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (40312558)
永沼 章 東北大学, 大学院・薬学研究科, 教授 (80155952)
佐藤 洋 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40125571)
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| Keywords | 一酸化窒素 / S-ニトロソ化 / 金属結合蛋白質 / 金属代謝 / グルタミン酸 / メタロチオネイン / メチル水銀 / エンドトキシン |
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| Research Abstract |
一酸化窒素(NO)が脳内微量金属元素代謝とその機能に及ぼす影響を明らかにするために、マウス(C57BL/6Cr)海馬CA3領域にマイクロダイアリシスを実施、その後にエンドトキシン100-1000μg/kgを腹腔投与し、マイクロダイアリシス灌流液に回収された細胞外液の微量金属元素である亜鉛と銅の濃度をプラズマイオン源質量分析装置にて定量した。その結果、100μg/kgでは反応しないものの(海馬Nox濃度も増加しない)、1000μg/kgでは持続的な亜鉛と銅の濃度上昇が観察された。興味ある点はNoxは一過性の上昇であるにもかかわらず、金属濃度の増加は持続性であり、現在その時間的変化を追跡中である。
次ぎに、NOにより脳内金属元素の代謝が変動することが昨年度の研究を含め明確となり、NO関与が想定されているメチル水銀曝露モデルにて、1)メチル水銀曝露に伴うマウスの情動、空間学習に関する神経行動学的な評価を実施しつつ、さらに2)その際の脳内海馬CA3領域のグルタミン酸代謝の変動を同じくマイクロダイアリシスにより解析した。その結果、マウスの情動ストレスの亢進に相関して、グルタミン酸濃度の絶対値に差は見られないものの、カリウム100mMによって刺激・動員されるグルタミン酸量が低下した。グルタミン酸代謝ではNOが受容体活性制御に関与しており、今後このグルタミン酸動員にかかわるNOと金属元素の関与を解析し、NOと金属元素のクロストークの機能的な意義を解明する予定である。
また、細胞内において亜鉛や銅は遊離では存在せず金属結合蛋白質のSH基に保有されると考えられる。そこで金属結合蛋白質であるメタロチオネイン-1,2ノックアウトマウスを用い、同様な実験を行うべく繁殖実験を継続中である。
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[Publications] Kim C-Y, et al,: "Comparison of neurobehavioral changes in three inbred strains of mice prenatally exposed to methylmercury."Neurotoxicol Teratol. 22. 397-403 (2000)
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[Publications] Kim C-Y, et al,: "Protective effect of melatonin on methylmercury-induced mortality in mice."Tohoku J Exp Med. 191. 241-246 (2000)
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[Publications] Satoh H.: "Occupational and environmental toxicology of mercury and its compounds."Ind Health. 38. 153-164 (2000)
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[Publications] Kameo S, et al.: "Induction of metallothioneins in the heavy metal resistant fungus Beauveria bassiana exposed to copper or cadmium"Analusis. 28. 382-385 (2000)
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[Publications] Fujii H, et al.: "Attenuation of hypothermia-induced platelet activation and platelet adhesion to artificial surfaces in vitro by modification of hemoglobin to carry S-nitric oxide and polyethylene glycol."Thromb Res. 100. 519-528 (2000)
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[Publications] Nakai K, et al.: "Preparation and characterization of SNO-PEG-hemoglobin as a candidate for oxygen transporting material."Int J Artif Organs. (印刷中). (2001)
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[Publications] 仲井邦彦 他: "生体内一酸化窒素(NO)実験プロトコール"共立出版. 288 (2000)
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[Publications] Sakanoue J. et al.: "Oxygen Transport to Tissues XXI"Kluwer Academlic/Plenum Publisher,NY. 250 (2000)
