L-バンドESRによる肺内還元機構の解析

大気汚染物質からの制御機構のうち肺における還元機構を動物が生きているときに近い状態で探った。ニトロキシルラジカルは還元を受けると電子スピン共鳴(ESR)シグナルを失うため、生体内レドックス反応のプローブとして有用である。また、L-バンドESRは実験動物に注入したニトロキシルラジカルのwhole body測定が可能である。そこで、ニトロキシルラジカルの水溶液をマウス肺に注入し、そのシグナル消失速度をL-バンドESRにより測定して肺内の還元機構を解析した。1.置換基を変え、疎水性の程度の異なるニトロキシルラジカルの還元速度の違いを調べたところ、n-オクタノール/水分配係数が大きなニトロキシルほど速く還元された。疎水性の高い物質は膜に溶け込みやすいことから、還元は肺実質細胞の膜内で起こることが示唆された。2.膜透過性SH-修飾試薬であるN-エチルマレイミドをニトロキシルと同時に肺内に注入するとニトロキシルの還元が強く阻害され、本還元反応へのSHの関与が示唆された。膜非透過性のSH修飾試薬やマレイミド基が膜内に位置する脂肪酸のマイレミド誘導体を用いたところ、還元はマレイミド基が膜面から約1nmのものにより効果的に阻害された。この事から膜の疎水領域に存在するSH基が還元反応に係わっていることが示唆された。3.ニトロキシルラジカルの還元初速度の初濃度依存性から、本還元反応がミカエリスーメンテン様の反応であることが示唆された。今後、還元反応を速度論的に解析することにより反応メカニズムを詳細に解明する予定である。

大気汚染物質からの制御機構のうち肺における還元機構を動物が生きているときに近い状態で探った。ニトロキシルラジカルは還元を受けると電子スピン共鳴(ESR)シグナルを失うため、生体内レドックス反応のプローブとして有用である。また、L-バンドESRは実験動物に注入したニトロキシルラジカルのwhole body測定が可能である。そこで、ニトロキシルラジカルの水溶液をマウス肺に注入し、そのシグナル消失速度をL-バンドESRにより測定して肺内の還元機構を解析した。1.置換基を変え、疎水性の程度の異なるニトロキシルラジカルの還元速度の違いを調べたところ、n-オクタノール/水分配係数が大きなニトロキシルほど速く還元された。疎水性の高い物質は膜に溶け込みやすいことから、還元は肺実質細胞の膜内で起こることが示唆された。2.膜透過性SH-修飾試薬であるN-エチルマレイミドをニトロキシルと同時に肺内に注入するとニトロキシルの還元が強く阻害され、本還元反応へのSHの関与が示唆された。膜非透過性のSH修飾試薬やマレイミド基が膜内に位置する脂肪酸のマイレミド誘導体を用いたところ、還元はマレイミド基が膜面から約1nmのものにより効果的に阻害された。この事から膜の疎水領域に存在するSH基が還元反応に係わっていることが示唆された。3.ニトロキシルラジカルの還元初速度の初濃度依存性から、本還元反応がミカエリスーメンテン様の反応であることが示唆された。今後、還元反応を速度論的に解析することにより反応メカニズムを詳細に解明する予定である。