活性酸素による核酸塩基の損傷機構に関する電気化学的研究

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変異原物質は生体内でフリーラジカル活性体を生じ、その生成と共役して活性酸素を派生するため変異原性を示す。このため活性酸素種の変異原性が注目される。本研究では、活性酸素の中でも電気化学的に定量的に生成し得るスーパーオキサイドアニオンラジカルを用い、核酸塩基としてGuanosine誘導体を用いたモデル系によって、核酸塩基損傷について核酸塩基とスーパーオキシドアニオンラジカルの相互作用の観点から研究した。DMFでの酸素のサイクリックボルタモグラム(CV)波は可逆な一電子還元波を与えたが、Guanosine誘導体を添加するとその濃度に依存して、還元CV波は不可逆性を増した。しかし、Guanosine誘導体自身の酸化または還元電位および種々の測定から、この不可逆性はスーパーオキシドアニオンラジカルが仲介する一電子移動ではなく、酸素の還元に伴う後続化学反応に起因していることがわかった。Guanosine共存下で酸素を定電位電解した結果、GuanosineのN-グルコシド結合開裂によるGuanosineの生成および未知反応生成物が電解電流量に比例して得られた。そして、この反応生成物は分光学的測定から核酸塩基部部位の変化を伴っていることが示唆された。また、種々の電気化学的測定から、この生成物はスーパーオキシドアニオンラジカルによるGuanosineのN_1-位のプロトン引き抜きに始まり、脱プロトンされたGuanosineと酸素還元に伴い発生するヒドロキシラジカルが反応した物であることが明らかとなった。現時点では未知生成物の構造決定には至らなかったが、スーパーオキシドアニオンラジカルによる新たな核酸塩基損傷反応の可能性が示唆された。