2005 Fiscal Year Annual Research Report
環境化学物質のトキシコグライコミクス研究及びコンビナトリアル化学への応用
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16651026
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
伊永 隆史 首都大学東京, 都市教養学部理工学系, 教授 (30124788)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 正善 首都大学東京, 都市教養学部理工学系, 客員教授 (60381448)
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| Keywords | 環境化学 / トキシコグライコミクス / コンビナトリアル化学 / マイクロチップ / 糖鎖構造 |
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| Research Abstract |
糖鎖の変化が環境化学物質によって引き起こされていることを明らかにし、環境化学物質が糖鎖関連酵素の作用を阻害することで引き起こされる生体影響を解明する方法論としてトキシコグライコミクスと呼べる研究基盤の構築を図った。それというのも、環境化学物質と糖鎖工学を結びつけたトキシコグライコミクス研究は独創的な発想によって生まれたものの、これまでは研究例がほとんど見られなかった。さらに、積層型マイクロチップ上でコンビナトリアル化学の適用により、新規な化学物質影響評価手法が確立できたと考えている。
試料にトキシコグライコミクス研究に最適なキチナーゼとキチンを用いた。本研究室ではすでに代表的な化学物質である多環芳香族炭化水素の一種ベンゾピレンが糖鎖関連酵素であるキチナーゼの活性を阻害することを発見している。これをバッチ反応で糖加水分解反応を行い、MSで分析する。次に、マイクロチップ上で反応を行い、バッチ反応と比較してチップの有用性を確認した。その際、マイクロチップは多くの試料を一度に分析可能な積層型チップを用いマイクロチップ-MS実験系を確立した。酵素は生体内に存在するシアリダーゼ、フコシダーゼ、マンノシダーゼを用いることで環境化学物質による酵素活性の阻害実験を行った。
さらに、積層型マイクロチップ上で多種類の糖加水分解酵素を用いた反応を行い、酵素反応中に環境物質を曝露した場合と、していない場合との酵素活性を比較し、糖鎖・環境化学物質相互作用マップを構築した。生体中酵素のモデルとして野菜から抽出したキチナーゼを用いて、同様の実験を行った。これにより環境物質の生体への影響を数値として捉えることができた。
これらのことから、トキシコグライコミクス研究において必要な酵素阻害評価を、多層反応を積層マイクロチップを用いて行う積層型マイクロシステムとMSを用いて行うことで、一度に多検体の分析が可能となった。
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