2012 Fiscal Year Research-status Report
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24655065
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
阿草 哲郎 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 研究員 (50403853)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 水銀 / セレン / 解毒作用 / 海棲高等動物 / 環境化学 / 環境毒性学 / 分析化学 / メタロミクス |
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| Research Abstract |
野生生物の中には様々な微量元素（重金属）を特異的に蓄積している種が存在する。長い寿命を持ち、海洋生態系の高次に位置するイルカやアザラシ等の海棲高等動物は、餌となる魚から相当量のメチル水銀（MeHg）を取り込むため、体内、とくに肝臓にHgを高蓄積している。これら海棲高等動物の肝臓中Hgのほとんどは無機Hg（IHg）に変換されており、Seと等モルで蓄積し、HgSeの複合体を形成している。このことから、海棲高等動物の肝臓では、餌から取り込んだMeHgが脱メチル化されてIHgとなり、Seと結合して生物学的に不活性なHgSeの形態となることによってHgは解毒されていると考えられている。しかしながら、MeHgの脱メチル化やHgSeの生成メカニズムは不明である。
本研究の目的は、海棲高等動物におけるHgの無毒化メカニズムを解明するため、HgSe形成のカギとなるHgおよびSe結合タンパクの同定を試みることである。初年度は、まずタンパクの分離を試みた。
試料は、愛媛大学沿岸環境科学研究センターのes-BANKに保存-80℃で保存したイシイルカ、キタオットセイ、クロアシアホウドリの肝臓を用いた。残念ながら、イシイルカの肝臓試料については実験に利用できる量が十分ではなかったため、その一連の実験を途中で断念した。液体窒素で凍結粉砕した肝臓試料をバッファーとともにホモジナイズした後、低温超遠心分離機でサイトゾル、ミクロソーム、リソソーム・核のフラクションに分離した。このうち、サイトゾルから総タンパクを抽出し、2次元電気泳動法を用いてタンパクを分離した。
その結果、いくつか興味深いタンパクの発現プロファイルが認められた。すなわち、同じ種内でも、Hg濃度の高い個体と低い個体とでスポットの数・強度が異なった。また、種間においても大きな差がみられるスポットがいくつか確認することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Hgの高蓄積種と低蓄積種との肝臓を比較することで、発現パターンの異なっているタンパクが存在することが明らかになった。このことから、これら差のみられたタンパクが、おそらくHgとの相互作用をもたらす可能性をもっていることが示唆されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、分析量が不足したイルカについて、肝臓試料の採取を試みる。
キタオットセイ、クロアシアホウドリについては、さらに分析数を増やして再現性を高めるとともに、有意に差があったタンパクを特定する。レーザーアブレーション（LA）と接続した誘導結合プラズマ質量分析計（ICP-MS）でゲル全体のHg、Seの濃度分布を明らかにする。これにより、Hg、Seの高いスポットを探し出し、それらのゲルから抽出し、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析計（MALDI-TOF-MS/MS）で処理する。得られたMS情報をデータベースと照合し、標的タンパクの同定を試みる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
タンパク質を精製し、2次元電気泳動で分離・抽出する研究のために、タンパク質精製キットと分離用ゲルを購入済み。（経理処理上、残額が発生したが、既に執行済みである。）
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[Journal Article] Sedimentary records of metal depositions in Japanese alpine lakes for the last 250 years: Recent enrichments of airborne Sb and In in East Asia2013
Author(s)
Kuwae, M., Tsugeki, N.K., Agusa, T., Toyoda, K., Yukinori, T., Ueda, S., Tanabe, S., Urabe, J.
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Journal Title
Science of the Total Environment
Volume: 442
Pages: 189-197
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Multi-trace element levels and arsenic speciation in urine of e-waste recycling workers from Agbogbloshie, Accra in Ghana2012
Author(s)
Asante, K.A., Agusa, T., Biney, C.A., Agyekum, W.A., Bello, M., Otsuka, M., Itai, T., Takahashi, S., Tanabe, S
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Journal Title
Science of the Total Environment
Volume: 424
Pages: 63-73
DOI
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[Journal Article] Impact of metals in surface matrices from formal and informal electronic-waste recycling around Metro Manila, the Philippines, and intra-Asian comparison2012
Author(s)
Fujimori, T., Takigami, H., Agusa, T., Eguchi, A., Bekki, K., Yoshida, A., Terazono, A., Ballesteros Jr, F.C
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Journal Title
Journal of Hazardous Materials
Volume: 221-222
Pages: 139-146
DOI
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[Journal Article] Changes in trophic conditions of Japanese mountain lakes due to increasing amounts of Asian dust2012
Author(s)
Tsugeki, N.K., Agusa, T., Ueda, S., Kuwae, M., Oda, H., Tanabe, S., Tani, Y., Toyoda, K., Wan-lin, W. Urabe. J
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Journal Title
Ecological Research
Volume: 27(6)
Pages: 1041-1052
DOI
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[Presentation] Associations of single nucleotide polymorphisms and haplotypes in arsenic [+3 oxidation state] methyltransferase (AS3MT) with arsenic metabolism: A case study in arsenic contaminated areas from Vietnam2013
Author(s)
Agusa, T., Kunito, T., Tue, N.M., Lan, V.T.M., Minh, T.B., Trang, P.T.K., Fujihara, J., Takeshita, H., Takahashi, S., Viet, P.H., Tanabe, S., Iwata, H.
Organizer
The Society of Toxicology (SOT) 52nd Annual Meeting
Place of Presentation
San Antonio, USA
Year and Date
20130310-20130314
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[Presentation] Occupational exposure to trace elements in e-waste recycling workers; case studies from the Philippines and India2013
Author(s)
Agusa, T.,, Takigami, H., Eguchi, A., Fujimori, T., Bekki, K., Yoshida, A., Terazono, et al.
Organizer
Workshop for Knowledge Sharing on E-waste in Thailand (The 9th NIES Workshop on E-Waste)
Place of Presentation
Bangkok, Thailand
Year and Date
20130131-20130201
Invited
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[Presentation] Arsenic, manganese and barium contamination in groundwater and their human exposure in Vietnam2013
Author(s)
Agusa, T., Kunito, T., Inoue, S., Minh, T.B., Tue, N.M., Ha, N.N., Tu, N.P.C., Trang, P.T.K., Takahashi, S., Tuyen, B.C., Viet, P.H., Iwata, H., Tanabe, S.
Organizer
Japan-Vietnam Joint Workshop on “Current Challenges for Managing Environmental Issues and Waste Recycling in Northern Vietnam
Place of Presentation
Hanoi, Vietnam
Year and Date
20130108-20130108
Invited
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[Presentation] アジア途上国における地下水のヒ素汚染とヒトへの影響2012
Author(s)
阿草哲郎、岩田久人, 國頭 恭, 井上 英, 久保田領志, Karri Ramu, Tu Binh Minh, Nguyen Minh Tue, Nguyen Ngoc Ha, et al.
Organizer
第18回ヒ素シンポジウム
Place of Presentation
宮崎
Year and Date
20121124-20121125
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[Presentation] Accumulation feature of trace elements in mass-stranded harbor seals (Phoca vitulina) in the North Sea coast in 20022012
Author(s)
Agusa, T., Yasugi, S., Iida, A., Ikemoto, T., Anan, Y., Kuiken, T., Osterhaus, A.D.M.E., Tanabe, S., Iwata, H.
Organizer
SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry) North America 33rd Annual Meeting
Place of Presentation
Long Beach, USA
Year and Date
20121111-20121115
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[Presentation] Associations of 18 single nucleotide polymorphisms in As [+3 oxidation state] methyltransferase (AS3MT) with As methylation capacity in Vietnamese2012
Author(s)
Agusa, T., Kunito, T., Tue, N.M., Lan, V.T.M., Minh, T.B., Trang, P.T.K., Fujihara, J., Takeshita, H., Takahashi, S., Viet, P.H., Tanabe, S., Iwata, H.
Organizer
he Ottawa 2012 International Symposium on Biochemistry & Biophysics
Place of Presentation
Ottawa, Canada
Year and Date
20121025-20121026
Invited
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