ミトコンドリア発生スーパーオキサイドの半定量的検出法の開発

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15659451
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 馬嶋 秀行 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (60165701)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 犬童 寛子 鹿児島大学, 大学院・医歯学総合研究科, 助手 (00301391) ; 末永 重明 鹿児島大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (00136889)
• Keywords: ミトコンドリア / スーパーオキサイド / 検出法 / トラッピング剤

Research Abstract

本研究の目的は、細胞内ミトコンドリア発生スーパーオキサイドの検出法を世界に先駆けて開発することである。活性酸素の検出には電子スピン共鳴法(ESR)を用いる。今までのESR装置ではミトコンドリア内発生スーパーオキサイドの検出は検出限界以下であり、申請者も試みたが成功しなかった。最近このESR装置の感度をおよそ100倍以上高くする装置(RRX-1X)が開発され、当教室に世界2号機を購入した。本研究ではこの装置を用いた。
本年度は、平成15年度の結果を踏まえ、継続して当教室で保有のヒト培養細胞(ヒト骨芽細胞腫細胞;143B)に照射(0〜15Gy)後のミトコンドリア発生スーパーオキサイドのESR装置(RRX-1X)を用い半定量的検出を試みた。
スピントラップ剤には、5,5-Dimethyl-1-pyrroline N-oxide(DMPO)が最も一般に使用されているヒドロキシラジカルを捕獲するスピントラッピング剤である。最終0.69mM濃度でDMPOを使用し、照射2時間後の細胞内活性酸素発生検出を試みたが、検出されなかった。一方、スーパーオキサイドに対し感受性の優れる5-Diethoxyphosphoryl-5-methyl-1-pyrroline-N-Oxide(DEPMPO)を使用(最終濃度10mM)し、同様に照射2時間後の活性酸素検出を試みたが、やはり検出されなかった。しかし、細胞内、スーパーオキサイドを除去する酵素である、スーパーオキサイドディスムターゼ(MnSOD)に対するRNAiを作成し、トランスフェクトさせた場合のみ、スーパーオキサイドのシグナルが観察された。これにより、ミトコンドリア由来のスーパーオキサイド検出が見られた。しかし、感度の面で、スーパーオキサイド発生を増大させないと見られないことも分かった。

Research Products

• [Journal Article] Levels of reactive oxygen species and primary antioxidant enzymes in WI38 versus transformed WI38 cells following bleomcyin treatment. (2005)
  • Author(s): Yen HC, Chang HM, Majima HJ
  • Journal Title: Free Radic Biol Med 38(7) Pages: 950-959
• [Journal Article] Frequent retention of heterozygosity for point mutations in p53 and Ikaros in N-ethyl-N- nitrosourea-induced mouse thymic lymphomas (2005)
  • Author(s): Kakinuma S, Nishimura M, Kubo A, Nagai J, Amasaki Y, Majima HJ
  • Journal Title: Mutation Research (In press)
• [Journal Article] Increased expression of humanin peptide in diffuse type pigmented villonodular synovitis : implication of its mitochondrial abnormality (2004)
  • Author(s): Ijiri K, Tsuruga H, Sakakima H, Tomita K, Taniguchi N, Shimo-Onoda K, Komiya S, Goldring MB, Majima HJ, Matsuyama T
  • Journal Title: Ann Rheum Dis Pages: Nov 26th on
• [Journal Article] Evaluation of anti-plateled aggregatory effects of aspirin, cilostazol and ramatroban on platelet-rich plasma and whole blood (2004)
  • Author(s): Kariyazono H, Nakamura K, Arima J, Ayukawa O, Onimaru S, Masuda H, Iguro Y, Majima HJ, Ryuzo Sakata R, Yamada K
  • Journal Title: Blood Coagulation & Fibrinolysis 15(2) Pages: 157-167
• [Journal Article] Mitochondrial Signal Lacking Manganese Superoxide Dismutase Failed to Prevent Cell Death by Reoxygenation following Hypoxia in a Human Pancreatic Cancer Cell Line, KP4 (2004)
  • Author(s): Hirai F, Motoori S, Kakinuma S, Tomita K, Indo HP, Kato H, Yamaguchi T, Yen H-C, St.Clair DK, Nagano T, Ozawa T, Saisho H, Majima HJ
  • Journal Title: Antioxidant & Redox Signaling 6(3) Pages: 523-535