化学物質毒性発現のモニタリング法の開発

1)基礎的解析:本研究の基礎をなす研究として次のようなことを明らかにした。代表的な酸化ストレス応答蛋白質であるヘムオシシゲナーゼ・ヒト遺伝子では、熱ショック応答を抑制する分子機構が酸化ストレス応答全体を負に調節すること、また本酵素はNO供給試薬により誘導されることから、COとNOの間に情報交換が存在すると考えられる。第二層反応の代表的酵素であるビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素遺伝子の基本転写調節には5'-側上流-113〜-69の領域が必須であること、その間にはE-boxやHNF-1 siteのコンセンサス配列が存在しており、さらに上流にはXRE配列も認められた。これらの配列の機能とヘムオキシゲナーゼの誘導機構との関連の解析が今後重要となるであろう。2)応用的研究:肝細胞を用いたヘムオキシゲナーゼを指標とした解析は各種薬剤を対象として現在進行中である。シトクロームP-450を指標とする解析の結果は現在投稿中である。一方、腎臓の初代培養細胞を用いた解析では、水銀・カドミウムなどの重金属によりギャップ結合が閉鎖することが見い出された。このギャップ結合の閉鎖は細胞障害に先行して観察されており、従ってこの現象を利用して細胞毒性が顕在化する前の時点で異常を検出することが可能と考えられる。更にこのギャップ結合の閉鎖に機構の解析を進めたところ、細胞内のNOよりもむしろCa^<2+>濃度に依存していることが明らかになった。細胞内Ca^<2+>の異常を引き起こす重金属としては鉛が知られており、今後水銀・カドミウムだけでなく他の重金属毒性についても本現象が細胞毒性の早期指標になる可能性が高いと考えられる。

1)基礎的解析:本研究の基礎をなす研究として次のようなことを明らかにした。代表的な酸化ストレス応答蛋白質であるヘムオシシゲナーゼ・ヒト遺伝子では、熱ショック応答を抑制する分子機構が酸化ストレス応答全体を負に調節すること、また本酵素はNO供給試薬により誘導されることから、COとNOの間に情報交換が存在すると考えられる。第二層反応の代表的酵素であるビリルビンUDP-グルクロン酸転移酵素遺伝子の基本転写調節には5'-側上流-113〜-69の領域が必須であること、その間にはE-boxやHNF-1 siteのコンセンサス配列が存在しており、さらに上流にはXRE配列も認められた。これらの配列の機能とヘムオキシゲナーゼの誘導機構との関連の解析が今後重要となるであろう。2)応用的研究:肝細胞を用いたヘムオキシゲナーゼを指標とした解析は各種薬剤を対象として現在進行中である。シトクロームP-450を指標とする解析の結果は現在投稿中である。一方、腎臓の初代培養細胞を用いた解析では、水銀・カドミウムなどの重金属によりギャップ結合が閉鎖することが見い出された。このギャップ結合の閉鎖は細胞障害に先行して観察されており、従ってこの現象を利用して細胞毒性が顕在化する前の時点で異常を検出することが可能と考えられる。更にこのギャップ結合の閉鎖に機構の解析を進めたところ、細胞内のNOよりもむしろCa^<2+>濃度に依存していることが明らかになった。細胞内Ca^<2+>の異常を引き起こす重金属としては鉛が知られており、今後水銀・カドミウムだけでなく他の重金属毒性についても本現象が細胞毒性の早期指標になる可能性が高いと考えられる。