単細胞緑藻における脂溶性ヒ素代謝物の構造解析

单细胞绿藻脂溶性砷代谢物的结构分析

基本信息

项目摘要

本研究は、本来であれば2年間で完結させる計画であったが、博士号取得が1年早まり、かつ平成23年度から産業技術総合研究所に就職することになったため、本年度で完結させるつもりで研究に取り組んだ。後述の通り、新たな分析法の検討に大分時間がかかってしまい、計画の変更を余儀なくされたが、それでも新しい知見は得られており、また今後研究を進める上で非常に役立つ試料を確保することができたため、一定の成果はあったと考えている。以下、研究実施状況について第1段階と第2段階の実験に分けて報告する。第1段階の実験では、脂溶性ヒ素化合物の大まかな分子量や、化学構造内のリン・硫黄の有無に関する情報を一度に得ることができる多元素形態別分析法を確立することを目的とし、誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)に連結する高速液体クロマトグラフィー(HPLC)の分離カラムにおいて高分子ヒ素化合物と低分子ヒ素化合物を別々の保持時間に溶出させるための最適な溶離条件を検討した。第2段階の実験では、ヒ酸を曝露した単細胞緑藻クラミドモナス(Chlamydomonas reinhardtii CC-125)を用いて、脂溶性ヒ素代謝物の効率的な抽出法を検討した。またクラミドモナスにおける脂溶性ヒ素代謝物の化学構造および代謝経路を推定することを目的とし、培地中のヒ酸濃度を0.01または0.1 mMで一定にした上でリンまたは硫黄濃度を種々に変化させ、細胞内のヒ素・リン・硫黄濃度の変動を調べた。その後、それらの藻体の中でヒ素濃度が高く、かつリンまたは硫黄濃度が低いものから脂溶性ヒ素代謝物を抽出し、第1段階の実験で確立した多元素形態別分析法を用いてそれらの代謝物の大まかな分子量や、化学構造内のリン・硫黄の有無を推定した。
This study was originally completed in 2 years, and the Ph. D. was obtained in 1 year. In 2013, the Institute of Industrial Technology was established. The study was completed in 2013. In the future, we will study the new analytical method and make sure that we have the right results. The following is a report on the implementation status of the first and second stages of the study. The first step is to establish the molecular weight, chemical structure and presence of fat-soluble compounds by multi-element speciation analysis. To investigate the optimum conditions for the separation of high molecular weight and low molecular weight biotin compounds by high speed liquid chromatography (HPLC) using inductively coupled mass spectrometry (ICP-MS). In the second stage, the extraction method of fat-soluble metabolites was studied by using Chlamydomonas reinhardtii CC-125. The chemical structure and metabolic pathway of fat-soluble hormone metabolites were estimated. The concentration of sulfuric acid in culture was 0.01 mM or 0.1 mM, and the concentration of sulfur in cells was changed. After that, the concentration of biotin in the algae was high, the concentration of sulfur was low, and the fat-soluble biotin metabolites were extracted. The first stage of the analysis was established. The large molecular weight of the metabolites and the presence or absence of sulfur in the chemical structure were estimated by multidimensional speciation analysis.

项目成果

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Arsenic-induced pericardial and pleural effusion without acute promyelocytic leukemia differentiation syndrome.
砷引起的心包和胸腔积液不伴有急性早幼粒细胞白血病分化综合征。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2009
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ueda K;Nagai S;Miyashita S;Kaise T;Ichikawa M;Kumano K;Hangaishi A;Nannya Y;Kurokawa M.
  • 通讯作者:
    Kurokawa M.
ICP-DRC-MSを用いたヒ素の定量における内標準元素の検討
ICP-DRC-MS 测定砷中的内标元素检查
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    宮下振一;貝瀬利一
  • 通讯作者:
    貝瀬利一
Biotransformation of arsenate to arsenosugars by Chlamydomonas reinhardtii.
莱茵衣藻将砷酸盐生物转化为砷糖。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Miyashita;S.;et al.
  • 通讯作者:
    et al.
Rapid Biotransformation of Arsenate into Oxo-Arsenosugars by a Freshwater Unicellular Green Alga, Chlamydomonas reinhardtii
  • DOI:
    10.1271/bbb.100751
  • 发表时间:
    2011-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Miyashita;S. Fujiwara;M. Tsuzuki;T. Kaise
  • 通讯作者:
    S. Miyashita;S. Fujiwara;M. Tsuzuki;T. Kaise
Biological effects and metabolism of arsenic compounds present in seafood products (Review, in Japanese)
海鲜产品中砷化合物的生物效应和代谢(综述,日语)
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  • DOI:
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  • 通讯作者:
    周林 福山真央 火原彰秀
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    0
  • 作者:
    宮下 振一;高江 祥;藤井 紳一郎;高津 章子;梅村 知也;稲垣 和三;Jun Nakanishi
  • 通讯作者:
    Jun Nakanishi
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  • DOI:
  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
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  • 影响因子:
    0
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    松下 莉那;井戸 航洋;藤井 紳一郎;宮下 振一;保倉 明子;梅村 知也;稲垣 和三
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    稲垣 和三
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    袁 博;李 ショウ美;宮下 振一;菊地 秀与;玄 美燕;松﨑 広和;岩田 直洋;神内 伸也;須永 克佳;坂本 武史;日比野 康英;岡﨑 真理
  • 通讯作者:
    岡﨑 真理

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