新規amide-tether錯体によるDNA切断促進とがん細胞選択的細胞死の誘導

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申請者は、p-cresolの2,6位にdpaをペンダント基として有する二核銅錯体が過酸化水素存在下でDNA切断を大きく加速すること、及びがん細胞に対して高い細胞毒性を有することを明らかにした。今年度は、この二核銅錯体と過酸化水素との反応を分光学的に追跡することで過酸化水素活性化能力を明らかにするとともに、蛍光物質であるBODIPYを導入した錯体を用いて細胞内挙動を明らかにした。その結果、この二核銅錯体は細胞核内の核小体及びミトコンドリアに局在し、それぞれのRNA・DNAを切断し、その結果アポトーシス経路で細胞死を誘導することが明らかになった。また、様々ながん細胞・正常細胞を用いた細胞毒性実験を行うことによって、ヒト膵臓・肺のがん細胞に対して高いがん細胞選択性を示すことを見出した。申請者はこれらの結果をまとめ、アメリカ化学会のInorg. Chem.に論文として発表した。加えて、がん細胞内には正常細胞内と比較して還元剤濃度が高く発現していることにも注目した。還元剤としてアスコルビン酸ナトリウムを用いて、dpaをペンダント基として有する二核銅錯体によるDNA酸化切断活性を評価したところ、測定開始1分後には二本鎖切断が約50%起こることが見出された。この反応は、これまでに報告されている金属錯体によるDNA切断において最も活性が高いことが明らかになった。また、詳細なDNA切断実験の反応速度解析や阻害実験等から、このDNA切断反応は錯体2分子が関与して酸素分子が還元的に活性化され、反応初期にはヒドロキシラジカルがDNA切断を行い、それ以降は錯体由来の活性種がDNA切断を行うことが見出された。これにより、これまでに例のない、非常に速いDNA切断が実現された。この成果は「第14回バイオ関連化学シンポジウム」及び「錯体化学会第70回討論会」で発表し、後者の発表では「学生講演賞」を受賞した。