2007 Fiscal Year Annual Research Report
カタラーゼ遺伝子の変異を指標とした有害物質のスクリーニング法の開発とその実用化
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17390173
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
汪 達紘 Okayama University, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (90294404)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
筒井 研 岡山大学, 自然生命科学研究支援センター, 教授 (70108158)
佐野 訓明 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (00294405)
益岡 典芳 岡山理科大学, 理学部, 教授 (20116502)
伊藤 武彦 岡山大学, 教育学部, 教授 (10291973)
荻野 景規 岡山大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 教授 (70204104)
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| Keywords | カタラーゼ遺伝子 / 形質転換菌 / ジチオトレイトール / CATアッセイ / 過酸化水素 / 酸化的ストレス / 抗酸化物質 / 有害性評価 |
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| Research Abstract |
この研究ではカタラーゼ遺伝子を直接の指標とする有害物質に対する新しいリスク評価方法の開発とその実用化を目指している。今年度はカタラーゼ遺伝子変異マウス由来のカタラーゼを導入した形質転換菌株を用い,日常生活の中に広く用いられているチオール性抗酸化物質であるジチオトレイトール(DTT)の生体影響について調査を行い、以下の成績を得た。
1.CAT assayと名づけられたコロニーの形成能の計測及び感受性デスク法を用いて、カタラーゼ活性の異なる形質転換菌Cs^a(正常カタラーゼ活性を有する)及びCs^b(低カタラーゼ活性を有する)にDTTを曝露させると酸化的ストレスによる濃度依存的な細胞障害を示され、しかもその障害が各菌株の過酸化水素の代謝酵素であるカタラーゼの活性とは有意な負の相関であることが明らかとなった。DTTによる細胞障害に過酸化水素が関連することが示唆された。
2.カタラーゼで前処理された菌株にDTTの投与により細胞毒性を完全に抑制された。アスコルビン酸、カテキン、及びレスベラトロールもDTT毒性の予防に有効性を示し、Cs^a、Cs^b菌株間の差についても減少した。以上の結果から、DTTの細胞毒性にはO_2^-及びH_2O_2が関与されているというこれまでの報告に一致している。さらに、非酵素系抗酸化物質がDTTの毒性に対して有用であることを新たに示した。
3.また、これらのテスト菌を塩化カルシウムの前処理により細胞膜の透過性を増大させ、分子量の大きい化学物質も評価できるようになった。
本研究によって得られた菌株を、化学物質に曝露させることより生ずる培地上のコロニー数の差異或いは阻止円の有無から、毒性発現が酸化的ストレスによるか否かを評価することができるようになったため、この技術は有害化学物質の新しいスクリーニング手法への可能性を示していると思われる。
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