β-シトリルグルタミン酸の鉄イオン依存性フリーラジカル発生におよぼす影響

• 研究課題/領域番号: 16591776
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 眼科学
• 研究機関: 神戸学院大学
• 研究代表者: 三宅 正治 神戸学院大学, 薬学部, 教授 (50093943)
• 研究分担者: 濱田 美知子 神戸学院大学, 薬学部, 実験助手 (10248106)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円); 2006年度: 600千円 (直接経費: 600千円); 2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2004年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: β-シトリルグルタミン酸 / 金属キレート体 / Cu-β-CGキレート体 / XODインヒビター / β-CG / 金属イオンキレート作用 / Feイオン依存性フリーラジカル / SOD様活性 / XOD抑制活性 / 鉄イオン依存性フリーラジカル

研究概要

我々は、幼若ラット脳に高濃度存在する新物質を発見し、β-citry1-L-glutamicacid(β-CG)と同定した。本化合物は、クエン酸とグルタミン酸とがアミド結合し、4つのカルボキシル基を持っ化合物である。β-CGの構造上の特徴から金属イオンとキレートする可能性を推定し、多種類の金属イオンとのキレート作用を同時に、簡便に検索できる実験系の確立を試みた。その結果、β-CGはFe^<2+>>Zn^<2+>,Ca^<2+>>Cu^<2+>の順で強くキレートするが、Fe3+とはほとんどキ・レートしないことが判明した。そこで、Feイオン依存性のフリーラジカルによる生体成分の傷害に対するβ-CGの影響について検討した結果、Deoxyriose Degradation、ブレオマイシンー鉄によるDNAの分解に対して、抑制効果が認められた。
生体内には生じたsupemxide anionを消去するためにsuperoxide dismutase(SOD)が存在し、SOD活性をもつ低分子化合物の研究が盛んに行われている。そこで、β-CGの金属イオンーキレート体もSOD様活性があるのではないかと推定した。金属イオンーキレート体を作製し、supeloxideanionの発生源としてキサンチン/キサンチンオキシダーゼ(XOD)系を用いSOD活性を測定した。様々な金属イオンのキレート体について検討した結果、Cu-β-CGキレート体において強いSOD活性が認められた。その後、Cu-β-CGキレート体に高いXOD抑制活性が認められた。従って、Cu-β-CGキレート体は、生体内で発生したフリーラジカルの消去というよりはむしろ、発生を抑制しているのではないかと考えられた。
In vitroでの実験をふまえ、細胞レベルで検討を行った。胚性腫瘍細胞P19細胞を用い、過酸化水素による酸化ストレス負荷に対する金属イオン-β-CGキレート体の添加効果を測定した。今回、2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate(H2DCFDA)により、細胞内のフリーラジカル量の測定を行った。その結果、遊離のFeの時に比べ、Fe^<2+>-β-CGキレート体はフリーラジカルの発生を若干抑制した。