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2009 Fiscal Year Annual Research Report

麻酔薬の機序的膜作用の再検証:生体膜ラフトならびに特異的膜脂質との相互作用

Research Project

Project/Area Number 20592381
Research InstitutionAsahi University

Principal Investigator

土屋 博紀  Asahi University, 歯学部, 教授 (30131113)

Keywords麻酔薬 / 生体膜 / 相互作用 / 膜脂質 / 構造-膜活性相関 / ラフト / 構造特異性 / 薬理学的機序
Research Abstract

生体膜構造に関する最新概念に基づき、特異的膜成分や膜マイクロドメイン・脂質ラフトに着目して、麻酔薬と生体膜の機序的相互作用を再検証した。また、膜相互作用を背景とした新しい視点から、麻酔薬が潜在的に有する新規活性を検討した。その結果、以下のような成果を得た。
1.方法論的開発:脂質二重層リポソーム系と蛍光プローブを組み合わせ、昨年度から継続する方法論的開発を完了して麻酔薬に応用できる膜脂質抗酸化活性測定法を確立した(成果発表雑誌:Analytical Sciences)。
2.応用研究:開発した方法の応用として、全身・局所麻酔薬の抗酸化活性を定量的に比較するとともに、構造-活性相関を解析した(成果発表雑誌:European Journal of Pharmaceutical Sciences)。
3.薬物構造に特異的な心毒性:心筋細胞モデル膜に種々の局所麻酔薬を作用させて膜相互作用強度を測定したところ、酸性リン脂質組成を変化させると心毒性と相関した膜作用強度を麻酔薬が示した。そして、ブピバカインの構造特異的心毒性に、心細胞ミトコンドリア内膜に局在するカルジオリピンとの相互作用が関与する可能性を提唱した(成果発表雑誌:Chemico-Biological Interactions)。
4.平成22年度研究への予備的検討:立体構造選択的作用(相対的作用強度:S(-)-ブピバカイン<ラセミブピバカイン<R(+)-ブピバカイン)の機序ならびに麻酔効果発現へのラフトの関与を解析するため、キラル膜脂質組成を変えたモデル膜ならびに数種のラフトモデル膜に種々の麻酔薬を作用させて膜流動性変化を比較検討した(成果発表雑誌:Journal of Anesthesia投稿中)。

  • Research Products

    (7 results)

All 2010 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Local anesthetics structure-dependently interact with anionic phospholipid membranes to modify the fluidity2010

    • Author(s)
      Hironori Tsuchiya, Takahiro Ueno, Maki Mizogami, Ko Takakura
    • Journal Title

      Chemico-Biological Interactions 183

      Pages: 19-24

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative study on determination of antioxidant and membrane activities of propofol and its related compounds2010

    • Author(s)
      Hironori Tsuchiya, Takahiro Ueno, Toshiyuki Tanaka, Nobuyasu Matsuura, Maki Mizogami
    • Journal Title

      European Journal of Pharmaceutical Sciences 39

      Pages: 97-102

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Antioxidant Activity Analysis by Liposomal Membrane System and Application to Anesthetics2008

    • Author(s)
      Hironori TSUCHIYA, Takahiro UENO, Maki MIZOGAMI, Ko TAKAKURA
    • Journal Title

      Analytical Sciences 24

      Pages: 1557-1562

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] STRUCTURE-DEPENDENT MEMBRANE INTERACTION OF LOCAL ANESTHETICS : A MECHANISTIC CLUE FOR THEIR STRUCTURE-SELECTIVE CARDIOTOXICITY2010

    • Author(s)
      土屋博紀, 上野高広
    • Organizer
      NYSORA World Anesthesia Congress
    • Place of Presentation
      Dubai(UAE)
    • Year and Date
      2010-03-07
  • [Presentation] Local anaesthesia affected by inflammation : the conventional mechanism based on tissue acidosis and the novel mechanism focused on inflammatory peroxynitrite2009

    • Author(s)
      溝上真樹, 上野高広, 高倉康, 土屋博紀
    • Organizer
      12th International Dental Congress on Modern Pain Control
    • Place of Presentation
      Gold Coast(Australia)
    • Year and Date
      2009-10-17
  • [Presentation] 局所麻酔薬の構造依存的心毒性に関するカルジオリピンに着目した機序的膜脂質相互作用2009

    • Author(s)
      上野高広,溝上真樹,藤原茂樹,高倉康,土屋博紀
    • Organizer
      日本麻酔科学会第56回学術集会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2009-08-16
  • [Presentation] Membrane lipids as one of drug targets : Stereostructure-dependent membrane interactions of local anesthetics relevant to their cardiotoxicity2009

    • Author(s)
      土屋博紀, 上野高広
    • Organizer
      42nd IUPAC Congress
    • Place of Presentation
      Glasgow(Scotland)
    • Year and Date
      2009-08-04

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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