カチオン性シアニン色素のミトコンドリアに対する光増感作用と抗がん活性

阳离子花青染料对线粒体的光敏作用和抗癌活性

• 批准号: 01571211
• 负责人: 寺田 弘
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01571211/
• 关键词: ミトコンドリア; がん細胞; シアニン色素; ATP合成; 抗がん剤; カチオン性色素; 光増感作用; AH-130

カチオン性シアニン色素tri-S-C_4(5)の分子設計を行い、これらのミトコンドリアに対する特異的反応性の機構及び抗がん活性、光増感作用のメカニズムを細胞生化学的に解明することを目的とし、以下の知見を得た。1.カチオン性シアニン色素tri-S-C_4(5)を中心に有効な構造因子を知るために、まずアルキル鎖長を変化させた誘導体について、ミトコンドリアに対す影響をみた。〈計画1),5)〉2.単離方法の確立されていないAH-130腹水癌細胞からのミトコンドリアの単離を検討した結果、ジキトニン処理による方法が最良であることを見い出した。光の非照射下においてtri-S-C_4(5)は、このミトコンドリアのATP合成阻害活性を正常のミトコンドリアに対するそれの約半分の濃度で示し、癌細胞ミトコンドリアに対する優位性を持つことを明かにした。また正常細胞で明かにしたミトコンドリアのADP/ATP透過担体に対するこれらの色素の関与を癌細胞でも検討中である〈計画2),3)〉3.またAH-130細胞(5×10^8cells)に対して25μMtri-S-C_4(5)を作用させ、取込み量の10分間での経時変化を調べた結果、tri-S-C_4(5)は時間依存的に取込まれることが分かった。さらに脱共役剤SF-6847の前投与によるtri-S-C_4(5)の取込み阻害は、濃度依存的であった。この結果より、tri-S-C_4(5)は非エネルギ-下状態の細胞もしくは死細胞に対し細胞膜から脱離していくことが示唆された。〈計画4)〉4.以上の結果から、tri-S-C_4(5)は癌細胞に対して親和性を持ち、正常細胞のミトコンドリアより低濃度でATP合成を阻害することが分かった。またエネルギ-下状態により、細胞に対する結合性が変化してゆくことも明かとなった。今後これらの成果に基づいて、カチオン性シアニン色素の光増感作用と抗がん活性のメカニズムについて、さらに詳細に検討を加え、新しい機能をもった抗がん剤を開発するつもりである。

我们将设计阳离子花青染料tri-S-C_4 (5)，并从细胞生化角度阐明其对线粒体的特异性反应、抗癌活性和光敏化的机制，为此获得了以下发现。 1. 为了找出阳离子花青染料tri-S-C_4(5)的有效结构因素，我们首先研究了不同烷基链长度的衍生物对线粒体的影响。 <计划1)、5)> 2. 对尚未建立分离方法的AH-130腹水癌细胞中的线粒体分离进行研究，结果发现最好的方法是使用二醌处理。在没有光照射的情况下，tri-S-C_4 (5) 在大约正常线粒体浓度一半的情况下表现出线粒体 ATP 合成抑制活性，这表明它比癌细胞线粒体具有优势。我们还在研究这些染料在正常细胞和癌细胞中对线粒体 ADP/ATP 可渗透载体的影响（计划 2)、3)，这是应用 25 μM tri-S-C_4(5) 的结果。 ）并检查10分钟内摄取的变化，发现tri-S-C_4(5)以时间依赖性方式被摄取。此外，预先施用解偶联剂SF-6847对tri-S-C_4(5)摄取的抑制具有浓度依赖性。该结果表明tri-S-C_4(5)在未通电的细胞或死亡细胞中从细胞膜上脱离。 <方案4)> 4. 由以上结果可知，tri-S-C_4(5)对癌细胞具有亲和性，与正常细胞的线粒体相比，以更低的浓度抑制ATP合成。研究还表明，与细胞的结合会根据能量状态而变化。基于这些结果，我们计划进一步研究阳离子花青染料的光敏和抗癌活性机制，以开发具有新功能的抗癌药物。

项目成果

Hiroshi Terada: "Effects of cyanine dyes on the Junction of Ascites tumor cells" Biochim.Biophys.Acta. (1990)

Hiroshi Terada：“花青染料对腹水肿瘤细胞连接的影响”Biochim.Biophys.Acta。

Hiroshi Terada: "Arylidene cyclopentene dione KIH-203:A potent inhibitor of phosphate transport in mitochondria" Biochim.Biophys.Acta. (1990)

Hiroshi Terada：“亚芳基环戊烯二酮 KIH-203：线粒体磷酸盐转运的有效抑制剂”Biochim.Biophys.Acta。

Hitoshi Hori: "A new coated wire tetraphenylphosphonium ion selective electrode for the membrane potential of mitochondria" Biochem.Biophys.Res.Commun.(1990)

Hitoshi Hori：“一种用于线粒体膜电位的新型涂层线四苯基磷离子选择性电极”Biochem.Biophys.Res.Commun.（1990）

Hiroshi Terada: "The preparation of TPP coateduire microelectrode for the determination of the biotransmembrane potential" Anal Letter. (1990)

Hiroshi Terada：“用于测定生物跨膜电位的 TPP 涂层微电极的制备”Anal Letter。