Molecular mechanism of cataract induced by the ultra-violet radiation through the ozone-hole occurred over the Antarctica

南极上空臭氧空洞紫外线辐射诱发白内障的分子机制

• 批准号: 18510022
• 负责人: YAMAMOTO Tatsuyuki
• 金额: $ 2.72万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18510022/
• 关键词: 生態系影響評価; 南極; オゾンホール; 紫外線; 白内障; 眼; 分光学; コラーゲン; クリスタリン

研究成果の概要:南極上空に発生するオゾンホールにより増加したB領域の紫外線が,動物眼の角膜や水晶体に及ぼす影響を,分子分光学的手法により研究した。牛角膜に紫外線を照射すると,照射時間に応じて,角膜コラーゲンのアミドII赤外バンドの強度が,アミドI赤外バンドと比較して強度を減少させることが,FT-IR測定によって明らかになった。これは,コラーゲンの主成分であるプロリン残基が紫外線によって損傷を受けた結果と解釈された。また,ビタミンを添加した牛眼試料では,上記の強度減少が抑制されることも確かめられた。更に,南極で紫外線曝露した牛眼の水晶体の近い赤外ラマン散乱測定の結果,水晶体のトリプトファン残基由来のラマンシグナルが,他のアミノ酸残基と比較して著しく減少していることが明らかになった。主にシステイン残基が酸化されて重合することが原因で生じる老化による白内障とは,明らかに異なる機構で紫外線による白内障が進行していることを示していた。一方,南極昭和基地周辺で実施した,野生アデリーペンギンの眼の目視による調査では,眼に異常を来たしている個体を発見することは出来なった。ただし,ペンギン眼の分光学的な調査を実施しているわけではないので,分子レベルでの異常が眼に発生しているかどうかは未だに不明である。また,南極昭和基地周辺の紫外線強度の季節変動を連続的にモニターする目的で,昭和基地の環境科学棟に設置した分光装置の記録を日本に持ち帰って検討した。その結果,太陽光高度が等しい春と秋の紫外線強度が大きく異なり,春の強度が明らかに大きいことや,夏と比較してもB領域紫外線に限ってみると春の強度の方が大きいことも明らかになった。このように,本研究によって紫外線が眼に引き起こす白内障などの異常を分光学的手法によってある程度解明することが出来た。オゾンホールによる紫外線強度の増大による影響を今後も継続して調査することが望ましい。

Summary of research results: Ultraviolet light in the B field over the Antarctic Lines, corneas, crystals and effects of animal eyes, molecular spectroscopy techniques are used for research. Bovine cornea UV irradiation すると, irradiation time に応じて, cornea コラーゲンのアミドII infrared バンドの intensity が, アミドI red outside バンドと comparison して intensity を reduction させることが, FT-IR measurement によって明らかになった. The main component of これは,コラーゲンのであるプロリン residue is damaged by ultraviolet light and the result is けた.また, ビタミンをAdd したbull's eye sample では, the intensity reduction mentioned above is suppressed and されることも is confirmed to be かめられた. More information, the results of the ultraviolet exposure of the Antarctic cow's eye crystal of the near infrared light scattering, the crystal of the crystal The origin of the residue is のラマンシグナルが, and its のアミノ acid residue is compared with して出しく していることが明らかになった. Main acid residue, acidification, overlap, cause, aging, cataract, etc.は, 明らかにdifferent なるorganism でUV によるCATARACT が carried out していることをshow していた. On the one hand, the Antarctic Showa Base Zhoubo 辺で実士した, the wild アデリーペンギンのeye no sightにThe investigation is done, the abnormality of the eye is revealed, the individual is revealed, and the individual is revealed.ただし,ペンギンのspectroscopyなinvestigationを実时しているわけではないので, the molecular レベルでのAbnormal がeye に発生しているかどうかは无だにUnknown である.また, にモニターするpurpose of seasonal changes in ultraviolet intensity around the Showa Base in Antarctica , the Environmental Science Building of the Showa Base is equipped with a spectroscopic device and a recorder is maintained in Japan.そのRESULTS, the height of sunlight is equal to the UV intensity of spring and autumn, the intensity of UV rays is large, and the intensity of spring is bright and clear.とや, summer と comparison してもB field ultraviolet に limit ってみると春の intensity のsquare が大きいことも明らかになった.このように, this study is based on the spectroscopic technique of によってeye がinduced こすcataract and などのabnormal によってある することが出た. The impact of the increased intensity of ultraviolet rays on the UV rays will be investigated in the future.

项目成果

The Effect of Glucosyl-β-cyclodextrin on the Hydrogen-Deuterium Exchange Rate Constant of the Peptide bonds of Chicken Egg White Lysozyme in a D_2O Solution.

D_2O 溶液中葡萄糖基-β-环糊精对鸡蛋清溶菌酶肽键氢氘交换速率常数的影响。

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Mol. Struc. 888
• 作者: Keisuke Yoshikiyo;Masatoshi Sugimoto;Yuji Aso;Tetsuya Takahashi;Yoshihisa Matsui;and Tatsuyuki Yamamoto
• 通讯作者: and Tatsuyuki Yamamoto

Binding and Catalytic Properties of 2-O-and3-O-permethylated Cvclodextrins

2-O-和3-O-全甲基化环糊精的结合和催化性能

• 发表时间: 2009
• 期刊: Bull. Chem. Soc. Jpn. 82
• 作者: T. Nagata;K. Yoshikiyo;Y. Matsui & T. Yamamoto
• 通讯作者: Y. Matsui & T. Yamamoto

南極昭和基地の紫外線が生物の眼に及ぼす影響に関する分光学的研究

南极昭和站紫外线对生物眼睛影响的光谱研究

• 发表时间: 2009
• 作者: Tetsuya TAKAHASHI;Atsuo KONDA;Tatsuyuki YAMAMOTO;佐野 到;山本達之,高橋哲也,吉清恵介,村上直輝,古寺由樹,藤田耕樹,神田啓史,伊村智,工藤栄
• 通讯作者: 山本達之,高橋哲也,吉清恵介,村上直輝,古寺由樹,藤田耕樹,神田啓史,伊村智,工藤栄

リン酸及びチオリン酸エステルのアルカリ加水分解速度に及ぼすシクロデキストリン類の影響

环糊精对磷酸和硫代磷酸酯碱解速率的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 長田拓也;山本健太;吉清恵介;松井佳久;山本達之
• 通讯作者: 山本達之

A ^1H NMR Spectroscopic Study on the Tryptophan Residues of Lysozyme Included by Glucosyl-β-cyclodextrin.

葡萄糖基-β-环糊精包含的溶菌酶色氨酸残基的 ^1H NMR 光谱研究。

• 发表时间: 2009
• 期刊: J. Mol. Struc. 920
• 作者: Tatsuyuki Yamamoto;Teruya Kobayashi;Keisuke Yoshikiyo;Yoshihisa Matsui;Tetsuya Takahashi and Yuji Aso
• 通讯作者: Tetsuya Takahashi and Yuji Aso