活性酸素・活性窒素種の発生および消去に関わる生体制御物質の開発研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11672222
• Research Institution: National Institute of Radiological Sciences
• Principal Investigator: 伊古田 暢夫 放射線医学総合研究所, 第一研究グループ, 研究員 (80159649)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中川 秀彦 放射線医学総合研究所, 第一研究グループ, 研究員 (80281674)
• Keywords: 活性酸素 / 活性窒素 / パーオキシナイトライト / ニトロチロシン / ジチロシン / 抗酸化剤

Research Abstract

スーパーオキサイドは、酸素の一電子還元によって得られSODによってさらに水へと変換される。一方、生体内で重要な生理作用を示す一酸化窒素は、スーパーオキサイドが存在すると拡散律速で反応してパーオキシナイトライト(ONOO-)になる。このパーオキシナイトライトは非常に高いニトロ化活性、ならびに酸化活性を有し、タンパク質中のチロシンのニトロ化、DNAの切断、脂質の過酸化など生体構成成分と反応してその機能変化をもたらし、生体に障害を与える。本研究では、内在性および合成抗酸化剤存在下、パーオキシナイトライトによるチロシンのニトロ化、および酸化反応で生じるニトロチロシンならびにジチロシンを、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用い、それぞれUV検出器ならびに蛍光検出器にて同時に定量し、パーオキシナイトライトに対する消去物質を探索した。パーオキシナイトライトは文献記載の方法によりオゾンとアジ化ナトリウムから調整した。反応はチロシン(1mM)にパーオキシナイトライト0.2mMを37度で加え10分間反応させた後、内部標準物質としてフルオロフェニルアラニンを添加してHPLC分析を行った。合成化合物である、ヒドロキシルアミノチオール類、ジチオカルボキシプロリンや内在性の抗酸化物であるグルタチオンは、ニトロ化と酸化反応(ジチロシンの生成)を強く抑制した。これに対し、内在性の5-メトキシトリプタミンやリポ酸は、ニトロチロシンの生成は抑えたが、ジチロシンの生成を抑えずむしろ増加させた。パーオキシナイトライトの消去剤としてこのような性質を有する化合物は初めてである。ニトロ化のみを抑える化合物が存在することから、パーオキシナイトライトの反応活性種が従来提案されていたヒドロキシルラジカル様化合物とニ酸化窒素様ラジカル以外に別の活性種たとえばニトロニウムカチオンのような存在が示唆される。

Research Products

• [Publications] Nakagawa H.,Sumiki E.,Ikota N.,Matsushima Y.,Ozawa T.: "Enogenous and New Synthetic Antioxidants for Peroxynitrite : selctive Inhibitory Effect of 5-Methoxytryptamine and Lipic Acid on Tyrosine Nitration by Peroxynitrite"Antioxidants and Redox Signaling. 1. 239-244 (1999)
• [Publications] Shimokawa T.,Masutani M.,Nagasawa S.,Nozaki T.,Ikota N.,Aoki Y.,Nakagama H.,Sugimura T.: "Isolation and Cloning of Rat Poly(ADP-ribose)Glycohydrolase : Presence of a Potential Nuclear Export Signal Conserved in Mammalian Orthologs"J.Biochmistry. 126. 748-755 (1999)
• [Publications] Takahata H.,Kubota M.,Ikota N.: "A New Synthesis of All Four Stereoisomers of 2-(2,3-Dihydroxypropyl)piperidines via Iterative Asymmetric Dihydroxylation to Cause Enantiomeric Enhancement. Application to Asymmetric Synthesis of Naturally Occurring Piperidine Related Alkaloids"J.Org.Chem.. 64. 8594-8601 (1999)
• [Publications] Nakagawa H.,Sumiki E.,Takusagawa M.,Ikota N.,Matsushima Y.and Ozawa T.: "Scavengers for Peroxynitrite : Inhibition of Tyrosine Nitration and Oxidation with Tryptamine Derivatives,a-Lipoic Acid and Synthetic Compounds"Chem.Pharm.Bull.. 48. 261-265 (2000)