内分泌攪乱物質の電気化学的スクリーニング法の開発に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12440207
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 田中 俊逸 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (30142194)
• 研究分担者: 伊藤 慎二 北海道薬科大学, 薬学部, 講師 (80137447)
• キーワード: 外因性内分泌撹乱物質 / 電気化学的アッセイ法 / エストロゲンレセプター / 電極活性ラベル化剤 / ダウノマイシン / 17β-エストラジオール / ビスフェノールA / ノニルフェノール

研究概要

外因性内分泌撹乱物質(EDCs)と性ホルモンレセプターとの相互作用をモニタリングするための電気化学的アッセイ法の開発を試みた。本法では、エストロゲンレセプター(ER)とそのリガンドである17β-エストラジオールに着目し、17β-エストラジオールを電極活性物質でラベル化したリガンドを調整し用いた。電極活性ラベル化剤として電位制御濃縮により高感度な応答が達成される事が期待できるダウノマイシンを適用し、17β-エストラジオールをラベル化した。また、ERへの特異的相互作用に与えるラベル化による影響を検討するために、エストラジオール部位とダウノマイシン部位間のスペーサーの長さが異なる2種のラベル化エストラジオール(LE)を調製した。調製したLEの電極挙動をダウノマイシンと比較して検討した結果、LEの電気化学的感度はドーノマイシンのそれと比較して約1.5〜2倍向上した。最良のシグナルは短波形ボルタモメトリーを適用する事により得る事ができ、その応答は10^<-8>Mオーダーであっても十分に定量的である事が確認された。LEの電極応答はERと結合する事により大きく減少した。このLEの電流値の減少はLEの17β-エストラジオール部位とERとの特異的な相互作用に起因するものである事が、エストロゲン抗体、グロブリンタンパクなどを用いた検討から明らかになった。一定量のレセプターに対してLEとEDCを競争反応させ、EDCとERとの結合がLEの電気化学的な応答の変化として間接的に観測可能であるかどうかを検討した。ビスフェノールA、ノニルフェノール、DDTを試験化合物として適用し、他のバインディングアッセイと本法を比較した。結果、適用した全ての試験化合物からERとの結合に起因する電極応答の増加が観測され、また本法により得られた結果から算出した試験化合物のERに対する相対結合親和性は他のバインディングアッセイと比較してやや高いものであった。

研究成果

• [文献書誌] S.Tanaka,: "Detection of biotin based on an exchange reaction with avidin-HABA complex using capillary electrophoresis,"J.Liquid Chromatography and Related Technologies,. 23. 197-207 (2000)
• [文献書誌] K.Sugawara,: "Voltammetric behaviors of lectin-sugar binding using Au electrode modified with galactosamine,"Chemistry Letters,. 2000. 214-215 (2000)
• [文献書誌] Takashi Satoh,: "Studies on the interactions between drugs and estrogen : Analytical method for prediction system of gynecomastia induced by drugs on the inhibitory metabolism of estradiol using Eacherichia coli coexpreasing human CYP3A4 with human NADPH-cytochrome P 450 reductase."Analytical Biochemistry. 286・2. 179-186 (2000)
• [文献書誌] H.Kuramitz,: "Electrochemical detection of the interaction between avidin and biotin on the change of electrode response of copper enhanced by biotin labeled with thiourea,"Electroanalysis,. 12. 588-592 (2000)
• [文献書誌] H.Kuramitz,: "Electrochemical sensing of avidin-biotin interaction using redox markers."Electroanalysis,. 12. 1299-1303 (2000)
• [文献書誌] K.Sugawara,: "Voltammetry detection of lectin using sugar labeled with electroactive substance,"Anal.Sci.. 17. 21-25 (2001)