2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms underlying the formation of bioorganometallic bond for metal toxicology
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18H03380
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
小椋 康光 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (40292677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 紀行 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (10376379)
福本 泰典 千葉大学, 大学院薬学研究院, 講師 (10447310)
田中 佑樹 千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教 (50824041)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | セレン / メチル化 / スペシエーション / ICP-MS / S-アデノシルメチオニン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境から生体に曝露される金属元素の毒性は、その化学形に著しく依存している。すなわち、無機イオンと共有結合を持つ有機金属化合物では毒性が異なる。特定の金属元素が生体内でアルキル化代謝を受けることや有機金属化合物が脱アルキル化されることは知られていたが、その分子機構の詳細は、ごく一部の金属のメチル化以外は未だ明らかになっていない。この理由の一つは、（脱）アルキル化制御の分子機構を解析するために必要な生体内の有機金属化合物の分析法が確立されていないことが挙げられる。本研究では、生体内有機金属化合物の新規分析法を構築し、包括的に金属元素の（脱）アルキル化制御の分子基盤を解明することにより、有機金属化合物の毒性発現機構及び解毒機構を解明し、産業上の有用な金属元素のリスク回避と健康の維持をアウトカムとした予防薬学的研究を実施することを目的とした。
初年度は、セレンのメチル化代謝に焦点を当てて研究を実施した。その結果、セレンの3段階で進行するメチル化代謝は、2種類の酵素が協同して進行させていることを明らかにした。現在論文を執筆中である。またセレンのメチル化を検討する際には、非メチル化体、モノメチル化体、ジメチル化体、トリメチル化体を分別定量する技術が必要であるが、高速液体クロマトグラフィー及び誘導結合プラズマ質量分析計を利用したLC-ICP-MSにより、これらセレンのメチル化代謝物を一括定量できる方法を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度にセレンのメチル化酵素の特定に辿り着いたのは、予想を超えた進展だった。それも単一の酵素ではなく、二種類の酵素が協同するという、既知の元素の元素のメチル化とは全く異なる機構で進行していることを明らかにできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、今年度の成果を受けて以下の項目を実施予定である。（1）セレンのもう一つの排泄形であるセレン糖もやはりメチル化を受けているが、このセレン糖のメチル化を担う酵素を特定する。（2）セレンと同族のテルルについても同様のメチル化酵素によりメチル化を受けるか、明らかにする。このれの項目の実施にあたっては、特に問題となる点は想定できないので、問題なく進捗することが期待される。
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