化学物質による細胞内受容体―異物代謝酵素シグナル伝達系撹乱の感受性支配因子の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21221004
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 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: 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: 阿草 哲郎 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 特任助教 (50403853) ; 宮崎 龍彦 岐阜大学, 附属病院, 教授 (80239384) ; 鈴木 賢一 広島大学, 大学院理学研究科, 特任助教 (90363043) ; 石橋 弘志 尚絅大学短期大学部, 食物栄養学科, 准教授 (90403857) ; 能勢 眞人 愛媛大学, 大学院医学系研究科, 客員研究員 (70030913)
• 連携研究者: 平野 将司 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 沿岸環境科学研究センター・学振特別研究員(PD) (20554471)
• 研究期間 (年度): 2009-05-11 – 2014-03-31
• キーワード: 化学物質 / 細胞内受容体 / シトクロムP450 / 感受性 / 野生動物

研究概要

成果の概要は以下のように要約できる。
１）有害な環境汚染物質をスクリーニングするため、野生動物の細胞内受容体蛋白質を発現させたin vitroアッセイ法を構築した。２）環境汚染物質曝露に対して細胞内受容体は種・アイソフォーム特異的な感受性を有すること。３）in vitroアッセイ系を利用することにより、種特異的感受性を考慮した野生個体群のリスクが評価できること。４）細胞内受容体およびシトクロムP450（CYP）の特異的なリガンド結合能には、進化の過程で変異した特定のアミノ酸残基が寄与していること。５）細胞内受容体・CYP以外にも感受性を規定する因子が存在すること。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular and functional characterization of a novel aryl hydrocarbon receptor isoform, AHR1β in the chicken (Gallus gallus) (2013)
  • 著者名/発表者名: Lee, J. S., Iwabuchi, K., Nomaru, K., Nagahama, N., Kim, E. Y., Iwata, H
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 巻: 136(2) ページ: 450-466
  • DOI: 10.1093/toxsci/kft192
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alternative in vitro approach for assessing AHR-mediated CYP1A induction by dioxins in wild cormorant (Phalacrocorax carbo) population (2013)
  • 著者名/発表者名: Thuruthippalli, L. M., Kubota, A. Kim, E. Y., Iwata, H
  • 雑誌名: Environmental Science and Technology 巻: 47(12) ページ: 6656-6663
  • DOI: 10.1021/es401155g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potencies of red seabream AHR1-and AHR2-mediated transctivation by dioxins : implication of both AHRs in dioxin toxicity (2013)
  • 著者名/発表者名: Bak, S. M., Iida, M., Hirano, M., Iwata, H., Kim, E. Y
  • 雑誌名: Environmental Science and Technology 巻: 47(6) ページ: 2877-2885
  • DOI: 10.1021/es304423w
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative analysis of the interaction of constitutive androstane receptor with chemicals and steroid receptor coactivator 1 using surface plasmon resonance biosensor systems : a case study of the Baikal seal and the mouse (2013)
  • 著者名/発表者名: Dau, P. T., Sakai, H., Hirano, M., Ishibashi, H., Tanaka, Y., Kameda, K., Fujino, T., Kim, E. Y., Iwata, H
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 巻: 131(1) ページ: 116-127
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfs288
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toxicokinetics of dioxins and other organochlorine compounds in Japanese people : association with hepatic CYP1A2 expressioin levels (2013)
  • 著者名/発表者名: Wananabe, M. X., Kunisue, T., Ueda, N., Nose, M., Tanabe, S., Iwata, H
  • 雑誌名: Environment International 巻: 53 ページ: 53-61
  • DOI: 10.1016/j.envint.2012.12.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sex differences in the accumulation of chlorinated dioxins in the cormorant (Phalacrocorax carbo) : implication of hepatic sequestration in the maternal transfer (2013)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Yoneda, K., Tanabe, S., Iwata, H
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 178 ページ: 300-305
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2013.03.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro transactivation potencies of black-footed albatross (Phoebastria nigripes) AHR1 and AHR2 by dioxins to predict CYP1A expression in the wild population (2012)
  • 著者名/発表者名: Thuruthippallil, L. M., Kim, E. Y., Ishibashi, H., Iwata, H
  • 雑誌名: Environmental Science and Technology 巻: 46(1) ページ: 525-533
  • DOI: 10.1021/es2028263
  • 査読あり
• [雑誌論文] Individual variations in arsenic metabolism in Vietnamese : the association with arsenic exposure and GSTP1 genetic polymorphism (2012)
  • 著者名/発表者名: Agusa, T., Kunito, T., Tue, N. M., Lan, V. T., Fujihara, J., Takeshita, H., Minh, T. B., Trang, P. T. K., Takahashi, S., Viet, P. H., Tanabe, S., Iwata, H
  • 雑誌名: Metallomics : Integrated Biometal Science 巻: 4(1) ページ: 91-100
  • DOI: 10.1039/c1mt00133g
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and functional characterization of aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator 1 (ARNT1) and ARNT2 in chicken (Gallus gallus) (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee, J. S., Kim, E. Y., Iwabuchi, K., Iwata, H
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physiology, Part C 巻: 153(3) ページ: 269-279
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2010.11.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cytochrome P450 CYP2 genes in the common cormorant : evolutionary relationships with 130 diapsid CYP2 clan sequences and chemical effects on their expression (2011)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Stegeman, J. J., Goldstone, J. V., Nelson, D. R., Kim, E. Y., Tanabe, S., Iwata, H
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physiology, Part C 巻: 153(3) ページ: 280-289
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2010.11.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrative assessment of potential effects of dioxins and related compounds in wild Baikal seals (Pusa sibirica) : application of microarray and biochemical analyses (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirakawa, S., Imaeda, D., Nakayama, K., Udaka, M., Kim, E. Y., Kunisue, T., Ogawa, M., Matsuda, T., Matsui, S., Petrov, E. A., Batoev, V. B., Tanabe, S., Iwata, H
  • 雑誌名: Aquatic Toxicology 巻: 105(1-2) ページ: 89-99
  • DOI: 10.1016/j.aquatox.2011.05.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of relative potencies for in vitro transactivation of the Baikal seal aryl hydrocarbon receptor by dioxin-like compounds (2011)
  • 著者名/発表者名: Kim, E. Y., Suda, T., Tanabe, S., Batoev, V. B., Petrov, E. A., Iwata, H
  • 雑誌名: Environmental Science and Technology 巻: 45(4) ページ: 1652-1658
  • DOI: 10.1021/es102991s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transactivation potencies of the Baikal seal (Pusa sibirica) peroxisome proliferatoractivated receptor α by perfluoroalkyl carboxylates and sulfonates : estimation of PFOA induction equivalency factors (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishibashi, H., Kim, E. Y., Iwata, H
  • 雑誌名: Environmental Science and Technology 巻: 45(7) ページ: 3123-3130
  • DOI: 10.1021/es103748s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and functional characterization of aryl hydrocarbon receptor repressor from the chicken (Gallus gallus) : interspecies similarities and differences (2011)
  • 著者名/発表者名: Lee, J. S., Kim, E. Y., Nomaru, K., Iwata, H
  • 雑誌名: Toxicological Sciences 巻: 119(2) ページ: 319-334
  • DOI: 10.1093/toxsci/kfq336
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dioxin-like and perfluorinated compounds in pigs in an Indian open waste dumping site : toxicokinetics and effects on hepatic cytochrome P450 and blood plasma hormones (2010)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M. X., Kunisue, T., Tao, L., Kannan, K., Subramanian, An., Tanabe, S., Iwata, H
  • 雑誌名: Environmental Toxicology and Chemistry 巻: 29(7) ページ: 1551-1560
  • DOI: 10.1002/etc.189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hepatic CYP1A introduction by chlorinated dioxins and related compounds in the endangered black-footed albatross from the North Pacific (2010)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Watanabe, M., Kunisue, T., Kim, E. Y., Tanabe, S., Iwata, H
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 44(9) ページ: 3559-3565
  • DOI: 10.1021/es1000177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of in ovo exposure to 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin on hepatic AHR/ARNTCYP1A signaling pathways in common cormorants (Phalacrocorax carbo) (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H., Nagahama, N., Kim, E. Y., Watanabe, M. X., Sudo, A
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physiology, Part C 巻: 152(2) ページ: 224-231
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2010.04.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transactivation potencies of Baikal seal constitutive active/androstane receptor by persistent organic pollutants and brominated flame retardants (2009)
  • 著者名/発表者名: Sakai, H., Kim, E. Y., Petrov, E. A., Tanabe, S., Iwata, H
  • 雑誌名: Environmental Science and Technology 巻: 43(16) ページ: 6391-6397
  • DOI: 10.1021/es901120r
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alkoxyresorufin (methoxy-, ethoxy-, pentoxy- and benzyloxyresorufin) O-dealkylase activities by in vitro-expressed cytochrome P450 1A4 and 1A5 from common cormorant (Phalacrocorax carbo) (2009)
  • 著者名/発表者名: Kubota, A., Kim, E. Y., Iwata, H
  • 雑誌名: Comparative Biochemistry and Physiology - C Toxicology and Pharmacology 巻: 149(4) ページ: 544-551
  • DOI: 10.1016/j.cbpc.2008.12.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dioxin activation of CYP1A5 promoter/ enhancer regions from two avian species, common cormorant (Phalacrocorax carbo) and chicken (Gallus gallus) : association with aryl hydrocarbon receptor 1 and 2 isoforms (2009)
  • 著者名/発表者名: Lee, J. S., Kim, E. Y., Iwata, H
  • 雑誌名: Toxicology and Applied Pharmacology 巻: 234(1) ページ: 1-13
  • DOI: 10.1016/j.taap.2008.09.007
  • 査読あり
• [学会発表] In silico 解析による化学物質と核内受容体・シトクロムP450 の相互作用の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩田久人、平野将司、Kim, Eun-Young
  • 学会等名: 環境ホルモン学会 第16回研究発表会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] Development of ecotoxicological tools for the assessment of susceptibility and risk (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H
  • 学会等名: SETAC Asia Pacific 2012 Meeting
  • 発表場所: Kumamoto, Japan
  • 年月日: 2012-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] 鳥類の環境毒性学 : AHRシグナル伝達系の特徴とダイオキシン類のリスク評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩田久人
  • 学会等名: 第39回日本毒性学会学術年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2012-07-17
  • 招待講演
• [学会発表] In vitro approaches for assessing the risk of toxic contaminants in wildlife (2011)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H. and Kim, E. Y
  • 学会等名: 4^<th> International Conference on Environmental Health Science
  • 発表場所: Incheon, Korea
  • 年月日: 2011-10-17
  • 招待講演
• [学会発表] Chemical impacts on aquatic birds and mammals : xenobiotic receptor-based risk assessment (2010)
  • 著者名/発表者名: Iwata, H. and Kim, E. Y
  • 学会等名: The 4^<th> Bilateral Seminar Italy-Japan, Physical and Chemical Impacts on Marine Organisms - for Conservation of Biodiversity and Sustainability
  • 発表場所: Nagakute, Japan
  • 年月日: 2010-10-25
  • 招待講演
• [図書] 3.6.バイオマーカー, 環境毒性学, 渡邉 泉・久野勝治編 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩田久人
  • 総ページ数: 137-147
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] 第5章生物反応を利用して化学物質汚染の危険性を検知する, 分子でよむ環境汚染, 鈴木聡編著 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩田久人・金 恩英
  • 総ページ数: 122-157
  • 出版者: 第東海大学出版会
• [備考] ①愛媛大学沿岸環境科学研究センター岩田 研究室のサイト 日本語版
  • URL: http://ecotoxiwata.jp/
• [備考] ①愛媛大学沿岸環境科学研究センター岩田 研究室のサイト 英語版
  • URL: http://ecotoxiwata.jp/en/index.html
• [備考] ②基盤研究(S)のサイト
  • URL: http://ecotoxiwata.jp/sr-s.html
• [備考] ③愛媛大学最先端研究紹介サイト
  • URL: http://www.ehime-u.ac.jp/research/infinity/index.html
• [備考] ①3rd International Conference on Proteomics and Bioinformatics, Best Poster Award, Maria Claret Lauan(研究協力者), 2013年7月, 米国・フィラデルフィア. 表彰等
• [備考] ②51^<th> Annual Meeting of Society of Toxicology, The Robert J. Rubin Student Travel Award, Thuruthippallil Leena Mol(研究協力者), 2012年3月, 米国・サンフランシスコ. 表彰等
• [備考] ③第17回ヒ素シンポジウム, 奨励賞, 阿草哲郎(研究分担者), 2011年11月, 茨城県・つくば市. 表彰等
• [備考] ④第16回生態学琵琶湖賞, 岩田久人(研究代表者), 2011年7月, 滋賀県・大津市 表彰等
• [備考] ⑤Toxicological Sciences, Highlighted article(Lee, J.S., Kim, E.Y., Nomaru, K., Iwata, H. (2011): Molecular and functional characterization of aryl hydrocarbon receptor repressor from the chicken (Gallus gallus): interspecies similarities and differences. Toxicological Sciences, 119(2), 319-334), 2011年2月. 表彰等
• [備考] ⑥15th International Symposium on Pollutants Responses in Marine Organisms(PRIMO), Best Presentation Award, Thuruthippallil Leena Mo(l 研究協力者), 2009年5月, フランス・ボルドー. 表彰等