環境化学物質の代謝的毒性化機構に関する動物種間比較毒性学的研究-チトクロームP-450を中心として-

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04404019
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤田 正一 北海道大学, 獣医学部, 教授 (10143314)
• 研究分担者: 升田 真木彦 北海道大学, 獣医学部, 助手 (00001719) ; 数坂 昭夫 北海道大学, 獣医学部, 助教授 (00002113)
• キーワード: 野生動物 / 異物代謝 / P450 / CYP2D / イヌ / クマ / キツネ / ミンク

研究概要

コントロールされていない環境下に棲息する野生動物の異物代謝酵素活性について研究するに当り、問題となるのは、様々な要因により肝臓の異物代謝に変動を来している可能性である。肝臓の異物代謝酵素P450の変動要因としてa)遺伝的要因,b)性,年齢,c)肝障害,d)肝臓癌,e)その他の疾患,f)異物による暴露の影響などが考えられる。それぞれについて実験動物を用いて変動の様子を検討した。野生エゾヤチネズミのなかにCYP2Dの異常と考えられる個体が数例含まれていた。そこで、CYP2Dに遺伝的異常が知られているDAラットをモデル動物として様々な異物代謝能力を測定すると共に、遺伝的な異常の要因を明らかにするため、遺伝子レベルでの研究を行った。DAラットにおけるCYP2D1の欠損はmRNAが何等かの理由で合成されないためであるという報告がある。この報告と同じ方法で追試したところ、mRNAは転写されており、DAラットのmRNAからCYP2D1のcDNAの配列の一部を合成出来た。DAラットにおける活性の低下はむしろCYP2D1のアミノ酸の置換による活性喪失と考える方が妥当かも知れない。LECラットにおける自然発症肝癌組織と周辺組織でのP-450依存代謝活性を調べたところ、肝癌組織でP-450分子種選択的に活性の低下が見られた。雄の方が雌より活性の高い性差のある代謝活性はほぼ雌のレベルまで低下した。一方、雌で雄より活性の高い反応の活性は雄で上昇せず、従って、老化の場合のような機能的雌性化とは異った。また、周辺組織でも活性の低下が見られたが、癌組織ほどの低下は見られなかった。汚染環境下で野外で棲息する野生動物においては、様々な汚染化学物質が生体の異物代謝機構に影響を与えていることが考えられる。そこで、モデルコンパウンドを用いてその影響を調べ、誘導、阻害などの影響について検討した。上記の研究から明らかになった諸問題点に留意しながら、野生動物を使った研究を行った。疾病の有無を確認し、健康なものを使用すること、性、年齢は分かるものは明記して別々に統計処理すること、老齢動物や極端に若い動物はそれらだけで別に統計処理すること、環境の違いを考慮して捕獲地域毎に集計すること、などが留意点である。モクズガニのP-450含量と河川の汚染の程度、特に多環芳香族炭化水素汚染との間には正の相関があった。汚染物質がP-450の誘導を行うためであると考えられる。P-450を環境汚染の指標酵素として利用することが出来ると考えられた。イヌ上科肉食動物(イヌ、キツネ、ミンク、クマ)の異物代謝酵素活性はラットと比較すると概して低いが、イヌ、キツネは活性が高く、ミンクは極めて低い値を示した。

研究成果

• [文献書誌] Hatakeyama,S.: "Paradoxical effect of Sudan lllon the in vivo and in vitro genotoxicity elicited by 7,12-dimethylbenz(a)anthracene." J.Biochen.Toxicol.(in press). (1995)
• [文献書誌] Kagimoto N.: "Kinetic analysis of propranolol-induced impaiment of its own metabolism in rats." J.Pharm.Pharmacol.46. 528-530 (1994)
• [文献書誌] Yamamoto,Y.: "Purification and characterization of a form of cytochrome P-450 from bear liver microsomes." Biochem.Pharmacol.(in press). (1994)
• [文献書誌] Masuda,M.: "Alterations in activation and deactivation of mutagens in aging liver." J.Gerontol.:Biol.Sci.(in press). (1994)
• [文献書誌] Masuda,M.: "Evidence of partial involvementof cytochrome P-450 2D in mutagenic activation of benzo(a)pyrene in liver S-9 fraction from untreated rats" J.Toxycol.Sci.19. 235-238 (1994)
• [文献書誌] Masubuchi Y.: "Participation of the CYP2D subfamily in lidocaine 3-hydroxylation andformation of a reactive metabolite covalently bound to liver microsomal protein in rats." Biochem.Pharmacol.46. 1867-1869 (1993)
• [文献書誌] Masubuchi Y.: "Substrate stereoselectivity andenantiomer/enantiomer interaction in propranolol metabolism in rat liver microsomes." Biochem.pharmacol.46. 1759-1765 (1993)
• [文献書誌] Masubuchi Y.: "contribution of the cytochrome P-450 2D subfamily to propranolol metabolism in rat liver microsimes." Drug Metab.Dispos.21. 1012-1016 (1993)
• [文献書誌] Fujita,S.: "Regio-and stereoselective propranolol metabolism by 15 formes of purified cytochromes p-450 from rat liver." J.Pharmacol.Exp.Ther.264. 226-233 (1993)
• [文献書誌] lshida,R.: "Enzymatic basis for the non-linearity of hepatic elimination of propranolol in the isolated perfuzed rat liver." Biochem.pharmacol.44. 2281-2288 (1992)
• [文献書誌] lshida,R.: "Induction of propranolol metabolism by azo dye sudan III in rats" Biochem pharmacol.43. 2489-2492 (1992)
• [文献書誌] Masubuchi,Y.: "Apossible mechanism of the imparement of hepatic microsomal monooxygenase activities after multiple administration of propranolol in rats." Biochem pharmacol.43. 757-762 (1992)
• [文献書誌] Suzuki,T.: "CytochromeP-450 isozymes catalyzing 4-hydroxylation of parkinsonism-related compound 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline in rat liver microsomes." FASEB J.6. 771-776 (1992)
• [文献書誌] Suzuki,T.: "Purification and characterization of a cytochrome P-450 isozyme catalyzing bunitrolol 4-hydroxylation in liver microsomes of male rats." Drug Metabol.Dispos.20. 367-373 (1992)