2018 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of yeast bioassay for detection of various environmental trace contaminants and demonstration survey in Asian countries
| Project/Area Number |
18H01668
|
|---|
| Research Institution | Osaka Prefecture University |
|---|
Principal Investigator |
川西 優喜 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70332963)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原島 小夜子 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 非常勤研究員 (50570032) [Withdrawn]
永吉 晴奈 地方独立行政法人 大阪健康安全基盤研究所, 衛生化学部, 主任研究員 (70516757)
八木 孝司 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80182301)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | 微量汚染物 / 酵母バイオアッセイ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の目的は、広範な生物応答を指標に、多種多様な微量汚染物質を高感度検出する多種類のバイオアッセイ酵母を作出することである。申請者らがこれまでに作出した28種類のバイオアッセイ酵母は、核内受容体結合活性、神経伝達物質様活性、昆虫変態ホルモン様活性、DNA損傷応答誘発性、重金属応答誘発性を検出する。本課題でそれぞれの細胞壁を消化し、酵母細胞内への汚染物質流入量を向上させる。細胞外への再流出を、薬剤排出ポンプ遺伝子を破壊することで阻止する。細胞内に保持される汚染物質濃度を高めることでこれらバイオアッセイ酵母は高感度化する。それぞれの高感度化アッセイ酵母に適切な環境試料前処理法を開発する。これらを組み合わせ高感度・簡便・安価なアッセイ法として確立する。日本とアジア地域（台湾）で様々な環境試料をアッセイする実証試験をおこなう。
本年度は遺伝子破壊により、核内受容体結合活性酵母のうちステロイドホルモン受容体の高感度化酵母を作出した。受容体はEstrogen receptor (ER) alpha/beta、Progesterone receptor (PR)、Androgen receptor (AR)、Glucocorticoid receptor (GR)、Mineralocorticoid receptor (MR)である。これら受容体結合アッセイ酵母の、外来異物の細胞外への排出をおこない薬剤排出ポンプとして知られる、ABCトランスポーターに属する一群のたんぱく質遺伝子を破壊した。遺伝子破壊には部位特異的組換え法の一つCre-loxP法を用いた。標的とした薬剤排出ポンプはPdr5、Pdr10であった。また細胞壁部分消化条件では細胞壁たんぱく質Cwp1、Cwp2遺伝子破壊もおこなった。これら一連の操作により物質の浸透性が高まる一方、外来異物の排出能力を欠くことで、バイオアッセイにおいて酵母細胞内の被検物質濃度が恐らく上昇し、実際に検出感度の飛躍的な改善が観察された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
核内受容体結合活性酵母のうちステロイドホルモン受容体アッセイ株のCwp1、Cwp2、Pdr5、Pdr10遺伝子をCre-loxP法により、単一または多重欠損した株を作出できた。既知リガンドに対する応答を調べたところ概ね高感度化していることがわかったため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度は核内受容体結合活性酵母のうち甲状腺ホルモン受容体、ビタミンD受容体、ファルネソイドX受容体、プレグナンX受容体、多環芳香族受容体結合活性アッセイ酵母を高感度化対象とする。
外来異物の細胞外への排出をおこない、薬剤排出ポンプとして知られる、ABCトランスポーターに属する一群のたんぱく質遺伝子を破壊する。遺伝子破壊には部位特異的組換え法の一つCre-loxP法を用いる。標的すると薬剤排出ポンプはPdr5、Pdr10、Pdr11、Pdr12、Snq2、Yor1、Ste1、Aus1などである。ポンプの排出対象物とレポーター酵母の想定リガンドの関係を考慮し、バイオアッセイ酵母株ごとに破壊遺伝子と、複数破壊する場合はその組み合わせを検討する。
また細胞壁部分消化条件では細胞壁たんぱく質Cwp1、Cwp2遺伝子破壊も検討する。
一連の操作により物質の浸透性が高まる一方、外来異物の排出能力を欠くことで、バイオアッセイにおいて酵母細胞内の被検物質濃度が飛躍的に上昇することが期待される。また、ひきつづき関西地区およびアジア地域の環境予備調査をおこなう。
|
