鳥類AHRアイソフォームを指標とした化学物質のリスク評価

• 研究課題/領域番号: 18510059
• 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: 放射線・化学物質影響科学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 金 恩英 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 客員准教授 (70419513)
• 研究分担者: 岩田 久人 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (10271652)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 4,110千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 510千円); 2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2006年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: 環境 / 化学物質 / 感受性 / AHR / ダイオキシン類 / リスク評価 / 鳥類 / 核内受容体 / 有機塩素化合物

研究概要

本申請は有機ハロゲン化合物・芳香族炭化水素の鳥類に対する潜在的な感受性およびリスクを評価するため、鳥類AHRアイソフォーム(AHR1・AHR2)について発現レベルや機能について理解することを目的とした。具体的には、以下のような結果が得られた。
リアルタイムRT-PCR法を用いて、カワウのAHRアイソフォームmRNA量を組織別に解析したところ、AHR1は多くの組織でほぼ同程度に、AHR2は主に肝臓で発現していた。また肝臓中AHRmRNA量の個体別比較から、AHR1とAHR2の発現量の間に有意な関係は認められなかった。以上の結果から、各AHRアイソフォームはそれぞれ異なる発現制御を受け、特異的な機能を有していることが示唆された。また、鳥類AHRの転写活性化能を評価するため、レポーター遺伝子発現系を構築し、AHRアイソフォームを介した各化学物質の転写活性化能の測定・比較をおこなった。まず、ニワトリやハシブトガラスAHR1・AHR2を対象に、代表的なダイオキシン類化合物であるTCDD; TCDF; PeCDD; PeCDFの4異性体とPCB3異性体(PCB126;169;118)の濃度依存的な応答性を確認した。その後、用量応答性が認められた異性体に関しては、各AHRのEC_<50>値を算出した。その結果、すべての鳥類AHR1でダイオキシン類濃度依存的な応答がみられ、ニワトリAHR1(EC_<50>0.0086-0.024nM)の方がハシブトガラスAHR1(EC_<50>0.095-0.87nM)よりも敏感にダイオキシン類に応答していることがわかった。一方、AHR2に関しては、ニワトリAHR2はすべての化合物に対して応答性がなかったものの、ハシブトガラスAHR2では用量応答性がみられ、種によってAHR2の機能が大きく異なることが示唆された。
本研究の結果より、鳥類AHRのリガンド選択性や応答性には明確な種差およびアイソフォーム特異性があり、AHRの機能特性の解明がダイオキシン類や芳香族炭化水素に対する生物種固有のリスクや影響を評価するために重要であると考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Contamination and Effects of Perfluorochemicals in Baikal Seal(Pusa sibirica).1. Residue Level,Tissue Distribution,and Temporal Trend (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi, H., Iwata, H., Kim, E-Y., Tao, L., Kannan, K., Amano, M., Miyazaki, N., Tanabe, S., Batoev, V. B., Petrov, E. A.
  • 雑誌名: Environmental Science&Technology 42 ページ: 2295-2301
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contamination and Effects of Perfluorochemicals in Baikal Seal(Pusasibirica). 2. Molecular Characterization,Expression Level,and Transcriptional Activation of Peroxisome Proliferator-Activated Receptor α. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi, H., Iwata, H., Kim, E-Y., Tao, L., Kannan, K., Miyazaki, N., Tanabe, S., Batoev, V. B., Petrov, E.A.
  • 雑誌名: Environmental Science&Technology 42 ページ: 2302-2308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential effcts of perfluorinated compounds in common cormorants from Lake Biwa,Japan:An implication from the hepatic gene expression profiles by microarray (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, K., Iwata, H., Tao, L, Kannan, K., hnoto, M., Kim, E-Y., Tashiro, K., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Environmental Toxicology&Chemistry (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Catalytic function of avian cytochrome P450 1A4 and 1A5(CYP1A4 and CYP1A5)enzymes heterologously expressed using in vitro east system (2008)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Iwata, H. and Kim, E. Y.
  • 雑誌名: Marine Environmental Research (印刷中)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contamination and Effects of Pertluorochemicals in Baikal Seal(Pusa sibirica).1. Residue Level, Tissue Distribution, and Temporal Trend (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi, H
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 42 ページ: 2295-2301
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Contamination and Effects of Perfluorochemicals in Baikal Seal(Pusa sibirica).2. Molecular Characterization, Expression Level, and Transcriptional Activation of Peroxisome Proliferator-Activated Receptor a (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi, H
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 42 ページ: 2302-2308
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Potential effects of perfluorinated compounds in common cormorants from Lake Biwa, Japan : An implication from the hepatic gene expression profiles by microarray (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, K
  • 雑誌名: Environmental Toxicology & Chemistry (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Catalytic function of avian cytochrome P450 1A4 and 1A5(CYP1A4 and CYP1A5)enzymes heterologously expressed using in vitro yeast system (2008)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A
  • 雑誌名: Marine Environmental Research (in press)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular Characterization and Tissue Distribution of Aryl Hydrocarb on Receptor Nuclear Translocator Isoforms,ARNT1 and ARNT2,and Identification of Their Novel Splice Variants in Common Cormorant(Phalacrocorax carbo) (2007)
  • 著者名/発表者名: Nam, D-H., Kim, E-Y., Iwata, H., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry&Physiology Part C.145(3) ページ: 295-305
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Chazacterization and Tissue Distribution of Aryl Hydrocarb on Receptor Nuclear Translocator Isoforms, ARNT1 and ARNT2,and Identification of Their Novel Splice Variants in Common Cormorant(Phalacrocorax carbo) (2007)
  • 著者名/発表者名: Lee, J-S., Kim, E-Y., Iwata, H., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry&Physiology Part C.145(3) ページ: 379-393
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical Contamination in Aquatic Ecosystems (Review) (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H., Kim, E-Y., Yamauci, M., Inoue, S., Agusa, T., Tanabe, S.
  • 雑誌名: YAKUGAKU ZASSHI 127(3) ページ: 417-428
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatial distribution and accumulation of brominated flame retardants,polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides in blue mussels(Mytilus edulis)from coastal waters of Korea (2007)
  • 著者名/発表者名: Ramu, K., Kajiwara, N., Isobe, T., Takahashi, S., Kim, E-Y., Min, B. Y., We, S. U., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Environ.Pollut. 148(2) ページ: 562-569
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Characterization of Cytochrome P450 1A1,1A2,and 1B1,and Effects of Polychlorinated Dibenzo-p-dioxin,Dibenzofuran,and Biphenyl Congeners on Their Hepatic Expression in Baikal Seal (Pusa sibirica) (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa, S., Iwata, H., Takeshita, Y., Kim, E-Y., Sakamoto, T., Okajima, Y., Amano, M., Miyazaki, N., Petrov, E. A., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 97(2) ページ: 318-335
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and hepatic expression profiles of cytochrome P450 1-4 isozymes in common minke whales(Balaenoptera acutorostrata) (2007)
  • 著者名/発表者名: Niimi, S., Kim, E-Y., Iwata, H., Watanabe, M. X., Yasunaga, G., Fujise, Y., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry&Physiology Part B, 147(4) ページ: 667-681
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional Characterization and Evolutionary History of two Aryl Hydrocarbon Receptor Isoforms(AhR1 and AhR2)from Avian Species. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasui, T., Kim, E-Y., Iwata, H., Franks, D. G., Karchner, S. I., Hahn, M. E., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 99(1) ページ: 101-117
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular characterization of two metallothionein isoforms in avian species : evolutionary history, tissue distribution profile, and expression associated with metal accumulation (2007)
  • 著者名/発表者名: Nam, D-H
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry & Physiology Part C 145(3) ページ: 295-305
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular Characterization and Tissue Distribution of Aryl Hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator Isoforms, ARNT1 and ARNT2, and Identification of Their Novel Splice Variants in Common Cormorant(Phalacrocorax carbo) (2007)
  • 著者名/発表者名: Lee, J-S
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry & Physiology, Part C 145(3) ページ: 379-393
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Chemical Contamination in Aquatic Ecosystems (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H
  • 雑誌名: YAKUGAKU ZASSHI 127(3)(Review) ページ: 417-428
  • NAID: 110006240150
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Spatial distribution and accumulation of brominated flame retardants, polychlorinated biphenyls and organochlorine pesticides in blue mussels(Mytilus edulis) from coastal waters of Korea (2007)
  • 著者名/発表者名: Ramu, K
  • 雑誌名: Environ. Pollut 148(2) ページ: 562-569
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular Characterization of Cytochrome P450 1A1, 1A2, and 1B1, and Effects of Polychlorinated Dibenzo-p-dioxin, Dibenzofuran, and Biphenyl Congeners on Their Hepatic Expression in Baikal Seal(Pusa sibirica) (2007)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa, S
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 97(2) ページ: 318-335
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Identification and hepatic expression profiles of cytochrome P450 1-4 isozymes in common minke whales(Balaenoptera acutorostrata) (2007)
  • 著者名/発表者名: Niimi, S
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry & Physiology Part B 147(4) ページ: 667-681
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Functional Characterization and Evolutionary History of two Aryl Hydrocarbon Receptor Isoforms(AhR1 and AhR2) from Avian Specie (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasui, T
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 99(1) ページ: 101-117
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Molecular Characterization and Tissue Distribution of Aryl Hydrocarbon Receptor Nuclear Translocator Isoforms,ARNTI and ARNT2,and Identification of Their Novel Splice Variants in Common Cormorant(Phalacrcorax carbo (2007)
  • 著者名/発表者名: J-S. Lee, E-Y. Kim, H. Iwata, S. Tanabe
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry & Physiology 145(3) ページ: 379-393
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional Characterization and Evolutionary History of two Aryl Hydrocarbon Receptor Isoforms(AhR1 and AhR2)from Avian Species (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yasui, E-Y. Kim, H. Iwata, D. G. Franks, S. I. Karchner, M. E.Hahn, S. Tanabe
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 99(1) ページ: 101-117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular characterization of two metallothionein isoforms in avian species:evolutionary history,tissue distribution profile,and expression associated with metal accumulation (2007)
  • 著者名/発表者名: D-H. Nam, E-Y. Kim, H. Iwata, S. Tanabe
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry & Physiology 145(3) ページ: 295-305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional Characterization and Evolutionary History of a Novel Aryl Hydrocarbon Receptor 2 (AhR2) Isoform from Avian Species (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasui, T.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences (In press)
• [雑誌論文] Gene expression profiling in common cormorant liver with an oligo arra y: assessing the potential toxic effects of environmental contaminants (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, K., Iwata, H., Kim, E-Y., Tashiro, K., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Environ. Sci. Technol. 40(3) ページ: 1076-1083
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytochrome P450 1A4 and 1A5 in common cormorant(Phalacrocorax carbo):evolutionary relationships and functional implications associated with dioxin and related compounds (2006)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Iwata, H., Goldstone, H. M. H., Kim, E-Y., Stegeman, J. J, Batoev, J., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 92(2) ページ: 394-408
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constitutive Androstane Receptor(CAR)as a Potential Sensing Biomarker of Persistent Organic Pollutants(POPs)in Aquatic Mammal: Molecular Characterization,Expression Level,and Ligand Profiling in Baikal Seal(Pusa sibirica) (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., Iwata, H., Kim, E-Y, Tsydenova, O., Miyazaki, N., Petrov, E. A., Batoev, V. B., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 94(1) ページ: 57-70
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toxic effects of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD)in developing red seabream(Pagrus major)embryo:An association of morphological deformities with AHR1,AHR2 and CYP1A expressions (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, M., Kim, E-Y., Iwata, H., Shima, Y., Tanabe, S.
  • 雑誌名: Aquatic Toxicology 80 ページ: 166-179
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene expression profiling in common cormorant liver with an oligo array : assessing the potential toxic effects of environmental contaminants (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, K
  • 雑誌名: Environ. Sci. Technol 40(3) ページ: 1076-83
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Cytochrome P450 1A4 and 1A5 in common cormorant(Phalacrocorax carbo) : evolutionary relationships and functional implications associated with dioxin and related compounds (2006)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 92(2) ページ: 394-408
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Constitutive Androstane Receptor(CAR) as a Potential Sensing Biomarker of Persistent Organic Pollutants(POPs) in Aquatic Mammal : Molecular Characterization, Expression Level, and Ligand Profiling in Baikal Seal(Pusa sibirica) (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 94(1) ページ: 57-70
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Toxic effects of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD)in developing red seabream(Pagrus major)embryo : An association of morphological deformities with AHR1,AHR2 and CYP1A expressions (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, M
  • 雑誌名: Aquatic Toxicology 80 ページ: 166-179
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Constitutive androstane receptor (CAR) as a potential sensing biomarker of persistent organic pollutants (Pops) in aquatic mammal : molecular characterization, expression level and ligand profiling in Baikal seal (Pusa sibirica). (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H.
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 94(1) ページ: 57-70
• [雑誌論文] Toxic effects of 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) in developing red seabream (Pagrus major) embryo : an association of morphological deformities with AHR1, AHR2 and CYP1A expressions. (2006)
  • 著者名/発表者名: Yamauchi, M.
  • 雑誌名: Aquatic Toxicology 80(2) ページ: 166-179
• [学会発表] Molecular Basis for Differential Dioxoion Sensitivity in Birds: Characterization of Avian AHR Isoforms. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y., Iwata, H., Yasui, T., Inoue, N., Lee, J.S., Franks, D. G., Karchner, S. L., Hahn, M. E. and Tanabe, S.
  • 学会等名: Biological Responses to Chemical Pollutants Toward Establishing and Asian Network of Enviro nmental toxicology
  • 発表場所: Matsuyama, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Inter-Species and _Isoform Differences in Functionis of Two Aryal Hydrocarbon Receptors (AHR1 and AHR2) from Avian Soecies. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y., Iwata, H., Yasui, T., Inoue, N., Lee, J. S., Franks D. G., Karchner, S. I., Hahn, M. E., Tanabe, S.
  • 学会等名: Society of Toxicology 47th Annual Meeting & ToxExpo
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Molecular Basis for Differential Dioxoion Sensitivity in Birds Characterization of Avian AHR Isoforms (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y
  • 学会等名: Biological Responses to Chemical Pollutants Toward Establishing and Asian Network of Environmental Toxicology
  • 発表場所: Matsuyama, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Inter-Species and Isoform Differences in Functionis of Two Aryal Hydrocarbon Receptors(AHR1 and AHR2)from Avian Soecies (2008)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y
  • 学会等名: Society Of Toxicology 47th Annual Meeting & ToxExpo. Washington
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Inter-species and-isoform differences in functions of two aryl hydrocarbon receptors(AHR1 and AHR2)from avian species (2008)
  • 著者名/発表者名: E-Y Kim, H.Iwata, T.Yasui, N.Inoue, J-S Lee, D.G.Franks, S.I.Karchner, M.E.Hahn, S.Tanabe
  • 学会等名: Society of ToxicoIogy
  • 発表場所: Seattle
• [学会発表] Molecular Basis for Differential Dioxin Sensitivity in Birds: Characterization of Avian AHR Isoforms. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y, Iwata, H., Yasui, T., moue, N., Lee, J-S., Franks, D. G., Karchner, S. I., Hahn, M. E., Tanabe, S.
  • 学会等名: Intemational Symposium on Biological Responses to Chemical Pollutants: Toward Establishing an Asian Network of Environmental Toxicology
  • 発表場所: Matsuyama, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Inter-species and-isoform differences in functions of two aryl hydrocarbon receptors (AHRI and AHR2) from avian species. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y, Iwata, H., Yasui, T., moue, N., Lee, J-S., Franks, D. G., Karchner, S. I., Hahn, M. E., Tanabe, S.
  • 学会等名: Society of Toxicology
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Relative potencies for AHR-mediated toxicity of dioxins and related compounds in Baikal seal (Pusa sibirica) estimated by in vitro bioassay. (2007)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y., Suda, T., Iwata, H. Petrov, E. And Tanabe, S.
  • 学会等名: DIOXIN 2007 International Symposium
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Molecular Basis for Differential Dioxin Sensitivity in Birds : Characterization of Avian AHR Isoforms (2007)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y
  • 学会等名: International Symposium on Biological Responses to Chemical Pollutants : Toward Establishing an Asian Network of Environmental Toxicology
  • 発表場所: Matsuyama, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Inter-species and isoform differences in functions of two aryl hydrocarbon receptors (AHR1 and AHR2) from avian species (2007)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y
  • 学会等名: Society of Toxicology
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Relative potencies for AHR-mediated toxicity of dioxins and related compounds in Baikal seal (Pusa sibirica) estimated by in vitro bioassay (2007)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y
  • 学会等名: DIOXIN 2007 International Symposium
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Differential expression of two aryl hydrocarbon receptor(AHR)isoforms by 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin in red seabream (Pagrus major) embryo and association with morphological deformities (2006)
  • 著者名/発表者名: Kim, E-Y
  • 学会等名: COE International Symposium 2006-Pioneering Studies of Young Scientists on Chemical Pollution and Environmenta l Changes
  • 発表場所: Matsuyama, Japan
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より