ポリ塩化ビフェニルの代謝効率向上を目指したP450酵素変異体の創製と局在性改変

• 研究課題/領域番号: 25550064
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 環境モデリング・保全修復技術
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 乾 秀之 神戸大学, 遺伝子実験センター, 准教授 (90314509)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: ポリ塩化ビフェニル / P450 / 代謝 / 水質汚濁・土壌汚染防止・ 浄化

研究成果の概要

ポリ塩化ビフェニル（PCB）は、脂溶性・難分解性が高いため、生物濃縮され、発がんなどの毒性を発現する。PCBの環境浄化を目指して、これらを代謝する薬物代謝酵素P450モノオキシゲナーゼの同定、代謝効率の高い酵素の創製、細胞内局在性の改変を試みた。
PCBの一種CB118はヒトCYP2B6により水酸化代謝物に代謝され、これにはCB118とP450の活性中心の距離が重要であった。P450変異体はPCBの毒性低下に貢献し、P450を細胞膜に局在させることに成功した。
以上の結果から、代謝活性の高いP450を、脂溶性の高いPCBなどの汚染物質が局在する細胞膜で効率よく代謝させるための基盤技術が確立できた。

研究成果

• [雑誌論文] Mammalian cytochrome P450-dependent metabolism of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and coplanar polychlorinated biphenyls (2014)
  • 著者名/発表者名: Inui, H., Itoh, T., Yamamoto, K., Ikushiro, S.-I., Sakaki, T.
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 15(8) 号: 8 ページ: 14044-14057
  • DOI: 10.3390/ijms150814044
  • NAID: 120005647292
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Structural basis of species differences on metabolism and toxicity of polychlorinated biphenyls among mammals (2015)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui
  • 学会等名: The Serbian Biochemical Society
  • 発表場所: Belgrade (Serbia)
  • 年月日: 2015-06-08
  • 招待講演
• [学会発表] 哺乳類シトクロムP450モノオキシゲナーゼによるポリ塩化ビフェニルの毒性低下メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 見世慎太朗、加藤晃、伊藤俊将、山本恵子、乾秀之
  • 学会等名: 2015年度日本農芸化学会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] Structural basis of metabolism of 2,3',4,4',5-pentachlorobiphenyl (CB118) by mammalian cytochrome P450 monooxygenases (2014)
  • 著者名/発表者名: Shintarou Mise, Yuuki Haga, Miku Yabu, Toshimasa Itoh, Keiko Yamamoto, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Toshiyuki Sakaki, Hideyuki Inui
  • 学会等名: International Conference of Asian Environmental Chemistry 2014
  • 発表場所: Bangkok (Thailand)
  • 年月日: 2014-11-24
• [学会発表] Mammalian cytochrome P450-dependent metabolism of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and coplanar polychlorinated biphenyls, and application to bioremediation (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui, Shintarou Mise, Toshimasa Itoh, Keiko Yamamoto, Shin-Ichi Ikushiro, and Toshiyuki Sakaki
  • 学会等名: The 12th International Symposium on Cytochrome P450 Biodiversity & Biotechnology
  • 発表場所: 京都市国際交流会館（京都）
  • 年月日: 2014-09-26
• [学会発表] Structural Basis of Species Differences in Metabolism of Polychlorinated Biphenyls (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui
  • 学会等名: 23nd Symposium on Environmental Chemistry
  • 発表場所: 京都大学（京都）
  • 年月日: 2014-05-14
  • 招待講演
• [学会発表] Structural Basis of Species Differences between Rat and Human CYP1A1s in Metabolism of Polychlorinated Biphenyls (2014)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui
  • 学会等名: e-symposium
  • 発表場所: Osaka
  • 招待講演
• [学会発表] ラットおよびヒト由来シトクロムP450モノオキシゲナーゼによるCB118の代謝と３次元構造の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 見世慎太朗、羽賀雄紀、薮未来、伊藤俊将、山本恵子、鶴川正寛、松村千里、中野武、榊利之、乾秀之
  • 学会等名: 第２２回環境化学討論会
  • 発表場所: 東京農工大学
• [学会発表] Structural Basis of Species Differences between Rat and Human CYP1A1s in Metabolism of Polychlorinated Biphenyls (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui
  • 学会等名: 22nd Symposium on Environmental Chemistry
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 招待講演
• [学会発表] Amino acid variations in mammalian cytochrome P450 monooxygenases responsible for decrease of dioxin-like toxicity of polychlorinated biphenyls (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Inui, Kiyoshi Yamazaki, Miku Yabu, Toshimasa Itoh, Keiko Yamamoto, Motoharu Suzuki, Yuuki Haga, Shintarou Mise, Masahiro Tsurukawa, Chisato Matsumura, Takeshi Nakano, Toshiyuki Sakaki
  • 学会等名: 33nd International Symposium on Halogenated Persistent Organic Pollutants
  • 発表場所: Daegu, Korea
• [備考] 神戸大学 遺伝子実験センター 環境遺伝子機能解析研究分野 乾グループ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/rceg/doc./inui/index.html
• [備考] 神戸大学 遺伝子実験センター 環境遺伝子機能解析研究分野 乾グループ
  • URL: http://www.research.kobe-u.ac.jp/rceg/doc./inui/index.html