ラン藻におけるメタロチオネイン様物質誘導過程の計測化学的検討

蓝藻类金属硫蛋白物质诱导过程的测量化学研究

• 批准号: 04202214
• 负责人: 渡辺 正
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04202214/
• 关键词: ラン藻; 重金属; カドミウム; 誘導結合プラズマ質量分析; 高速液体クロマトグラフィー; メタロチオネイン; タンパク質; 複合効果

淡水藻類の一種であるラン藻Anacyshs nidulansを試料に用い,カドミウム,亜鉛,水銀,銅などの重金属イオンストレスによりその体内に誘導されるメタロチオネイン(MT)を生体応答の指標として,MT誘導挙動と生育環境との相関を検討した。具体的には,装置としては数年来開発してきた高速液体クロマトグラフィー/誘導結合プラズマ質量分析装置(ICP-MS/HPLC)を使用し,培地のpH,光,温度の効果,および複数の重金属イオンの共存効果を調べた。単独の重金属イオンストレスとする際は主にカドミウムを用いた。結果を以下に記す。(1)pHの効果 pH7および9においてCd-MTは約2時間あたりから誘導が始まり,16時間程度でほぼ定常状態となった。pH5では24時間以降にMT量が低下した。これはラン藻細胞壁における金属交換容量が減少し細胞内部へのCd取り込みが抑えられたためと考えた。(2)光の効果 蛍光灯下(1000lx)と暗所を比較すると,後者でのMT誘導量は前者の約1/5であった。(3)温度の効果 5ﾟC,23ﾟC,35ﾟCにおけるMT誘導量の定常値は,相対値として0:1:0.3程度となった。従って23ﾟC前後が最適と考えられる。以上(1)〜(3)より,MT誘導と光合成活動とが密接な関連にあることが強く示唆される。(4)重金属イオンの共存効果 重金属イオン各々を個別に与えた場合と複数を共存させた場合ではMT誘導に顕著な差が認められた。MTへの結合強度はHg>Cd>Cu>Znと判断された。

Anacyshes nidulans, a species of freshwater algae, was used in the study to investigate the correlation between MT induction and reproductive environment. Specifically, the device has been developed over the years for the use of high-speed liquid chromatography/induction coupled mass analysis devices (ICP-MS/HPLC) to cultivate pH, light, temperature effects, and the blue shift effects of multiple heavy metals. Single heavy metals can be used in a variety of ways. The results are listed below. (1)pH The pH value of Cd-MT is about 7 to 9, and the induction time is about 2 to 16. pH5 ~ 24 hours to reduce MT content. The metal exchange capacity of the cell wall of the algae is reduced. (2)The MT induction of the latter is about 1/5 of that of the former. (3)The temperature of 5 ° C,23 ° C,35 ° C is the constant value of MT induction, and the relative value is 0:1:0.3. The most suitable test was conducted before and after 23 C. The above (1)~(3),MT induction and photosynthesis activity (4)Heavy metal blue light The binding strength of MT was Hg>Cd>Cu>Zn.

项目成果

K.Takatera,T.Watanabe: "Individual and Synergishic Effects of Heavy Metal Ions on the Induction of Cyanobacterial Metallothionen Examined by High-Performance Liquid Chromatography/Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry" Analytical Sciences. 9. 19-23

K.Takatera、T.Watanabe：“通过高效液相色谱/电感耦合等离子体质谱法检查重金属离子对蓝藻金属硫蛋白诱导的单独和协同效应”分析科学。

K.Takatera,T.Watanabe: "Application of High-Performance Liquid Chromatography/Inductively,Coupled Plasma Mass Spectrometry to the Speciation of Cadmium-binding Metallothionein-like Protein in a Cyanobacterian" Analytical Sciences. 8. 469-474 (1992)

K.Takatera、T.Watanabe：“应用高效液相色谱/感应耦合等离子体质谱分析蓝藻中镉结合金属硫蛋白样蛋白的形态”分析科学。

T.Tatsuma,M.Gondaira,T.Watanabe: "Peroxidase-Incorporated Polypyrrole Membrane Electrodes" Analytical Chemistry. 64. 1183-1187 (1992)

T.Tatsuma、M.Gondaira、T.Watanabe：“掺入过氧化物酶的聚吡咯膜电极”分析化学。

H.Masaki,T.Watanabe,T.Takahashi,A.Struck,H.Scheer: "Effects of the Central Metal and Ring Subsrituents on the Epimerization Chlorophyll Derivaries" Bull.Chem.Soc.Jpn.65. 3080-3087 (1992)

H.Masaki、T.Watanabe、T.Takahashi、A.Struck、H.Scheer：“中心金属和环取代基对差向异构化叶绿素衍生物的影响”Bull.Chem.Soc.Jpn.65。

H.Masaki,T.Watanabe,T.Takahashi,A.Struck,H.Scheer: "Pheophyrinization of Eight Chlorophyll Derivarives in Aqueous Acetone" Bull.Chem.Soc.Jpn.65. 3212-3214 (1992)

H.Masaki、T.Watanabe、T.Takahashi、A.Struck、H.Scheer：“丙酮水溶液中八种叶绿素衍生物的脱镁叶绿化”Bull.Chem.Soc.Jpn.65。