化学物質による水棲哺乳類細胞内受容体シグナル撹乱と感受性を規定する分子機構の解明

2023 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H01150
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 岩田 久人 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (10271652)
• 研究分担者: 国末 達也 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (90380287) ; 石橋 弘志 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (90403857)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 感受性 / 細胞内受容体 / in vitro / in silico / 化学物質 / 水棲哺乳類

研究実績の概要

今年度は、バイカルアザラシ（Pusa sibirica）のエストロゲン受容体α およびβ（bsERα およびbsERβ）を介したビスフェノール類（BPs）および水酸化ポリ塩化ビフェニル類（OH-PCBs）の転写活性化能をin vitroおよびin silicoのアプローチで評価した。
in vitroレポーター遺伝子アッセイの結果、ほとんどのBPsとOH-PCBsがbsERアイソフォーム特異的なエストロゲン受容体アゴニスト活性を示した。ビスフェノールAFは、bsERαとbsERβの両方に対して、試験した11種のBPsの中で最も低いEC50を示した。4'-OH-CB50と4'-OH-CB30は、それぞれbsERαとbsERβに対して、試験した9種のOH-PCBの中で最も低いEC50を示した。4'-OH-CB107だけがbsERに影響を与えなかった。 4-（（4-イソプロポキシフェニル）-スルホニル）フェノール（BPS-monoP）、4'-OH-CB72、4'-OH-CB121は、bsERαのみに対して弱い転写活性化能を示した。in silicoドッキングシミュレーションは、これらの化学物質のbsERへの結合親和性を表し、in vitroでの転写活性化能の結果を一部説明した。化学構造記述子とin silicoドッキングデータの両方を説明変数として用いた機械学習モデルにより、in vitroの結果を予測することができた。これらのモデルから、化学的極性、ファンデルワールス表面積、架橋炭素の構造、フェノール性OH基の位置、特定のアミノ酸残基とのリガンド相互作用が、bsERを介した環境汚染物質のアゴニスト活性を説明する重要な変数であることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Kyung Hee University(韓国)
  • 国名: 韓国
  • 外国機関名: Kyung Hee University
• [雑誌論文] In silico simulations and molecular descriptors to predict in vitro transactivation potencies of Baikal seal estrogen receptors by environmental contaminants (2023)
  • 著者名/発表者名: Nguyen Hoa Thanh、Yoshinouchi Yuka、Hirano Masashi、Nomiyama Kei、Nakata Haruhiko、Kim Eun-Young、Iwata Hisato
  • 雑誌名: Ecotoxicology and Environmental Safety 巻: 265 ページ: 115495～115495
  • DOI: 10.1016/j.ecoenv.2023.115495
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Transactivation potencies of killer whale (Orcinus orca) estrogen receptor alpha (ERα) by DDTs: In vitro and in silico approaches (2024)
  • 著者名/発表者名: Dave Arthur R. Robledo, Takahito Kumagawa, Mari Ochiai, Hisato Iwata
  • 学会等名: 海洋生物シンポジウム2024
• [学会発表] Transactivation potencies of killer whale (Ornicus orca) estrogen receptor alpha (ERα) by DDTs exposure: in vitro and in silico approaches (2023)
  • 著者名/発表者名: Dave Arthur Robledo, Takahito Kumagawa, Mari Ochiai, Hisato Iwata
  • 学会等名: 第2回環境化学物質3学会合同大会
• [学会発表] 鯨類における化学物質の毒性・リスク評価のためのin vitro試験法の開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 落合真理, 栗原 望, Hoa Thanh Nguyen, 平野将司, 中田章史, 田島 木綿子, 山田 格, 岩田久人
  • 学会等名: 第2回環境化学物質3学会合同大会
• [学会発表] スナメリの誘導神経細胞を用いた環境汚染物質の神経毒性評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 落合真理，栗原 望，国末達也，岩田久人
  • 学会等名: 第2回環境化学物質3学会合同大会
• [学会発表] 環境汚染物質によるバイカルアザラシ エストロゲン受容体のin vitro転写活性化能を予測するin silico解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: Hoa Thanh Nguyen，Yuka Yoshinouchi，Masashi Hirano，Kei Nomiyama，Haruhiko Nakata，Eun-Young Kim，Hisato Iwata
  • 学会等名: 第2回環境化学物質3学会合同大会
• [学会発表] Transactivation potencies of estrogen receptor alpha (ERα) by DDTs: Interspecies comparison of the killer whale, Baikal seal, and mouse using in vitro and in silico approaches (2023)
  • 著者名/発表者名: Dave Arthur R. Robledo, Takahito Kumagawa, Yuka Yoshinouchi, Mari Ochiai, Hisato Iwata
  • 学会等名: 2023 International Joint Meeting of 23rd ICCP450/38th JSSX
  • 国際学会
• [学会発表] In vitro and in silico assessments of chemical-induced disruption of nuclear receptor-cytochrome P450 signaling pathways in aquatic mammals (2023)
  • 著者名/発表者名: Hisato Iwata
  • 学会等名: 2023 International Joint Meeting of 23rd ICCP450/38th JSSX
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 研究室ウェブサイト日本語版
  • URL: http://ecotoxiwata.jp
• [備考] 研究室ウェブサイト英語版
  • URL: http://ecotoxiwata.jp/en/
• [備考] 研究室Facebook
  • URL: http://fb.com/101980470429606
• [備考] 岩田久人ORCID record
  • URL: https://orcid.org/0000-0002-6867-0532
• [備考] 愛媛大学共同利用・共同研究拠点「化学汚染・沿岸環境研究拠点（LaMer）」ウェブサイト
  • URL: http://lamer-cmes.jp/