ダイオキシン類による野生鳥類の汚染とその影響評価

二恶英对野生鸟类的污染及其影响评估

• 批准号: 03J00407
• 负责人: 久保田 彰
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J00407/
• 关键词: ダイオキシン類; カワウ; P450; CYP1A; 肝集積; 遺伝子変換; CYP2; 機能解析; 影響評価; 体内動態; チトクロームP450; mRNA発現量解析; in-vitro発現

本研究では、ダイオキシン類による野生鳥類の汚染実態を解明するとともに、その影響を肝チトクロームP450(CYP)系に着目して検証した。これまでカワウやトビについてダイオキシン類の汚染実態を明らかにするとともに、カワウでCYP1A分子種の誘導を示唆した。さらに誘導されたCYP1Aは、発現量依存的なダイオキシン類の代謝や肝集積に関与していることも示唆した。今年度は、まず分子系統学的なアプローチでカワウCYP1Aの分子的特徴の解析を試みた。カワウCYP1A4とCYP1A5の推定アミノ酸配列の相同性(82%)は、鳥類CYP1A4同士、あるいはCYP1A5同士の相同性(ともに78%)よりも高い値を示した。これは、鳥類CYP1A分子種で部分的な遺伝子変換が起きているためと推察された。そこで、遺伝子変換の起きていない領域でCYP1A系統樹を作成したところ、鳥類CYP1A5と哺乳類CYP1A2は同じクラスターに属したことから、少なくともそれらは共通の祖先遺伝子から進化したものと考えられた。従って、哺乳類でCYP1A2が特異的にダイオキシン類の肝集積に関与することを考慮すると、カワウのCYP1A5は哺乳類CYP1A2同様に肝集積に関与していると推察された。一方、CYP1A4とCYP1A5の間で鳥類固有の遺伝子変換が起きていることを考慮すると、CYP1A4も肝集積に関与している可能性が考えられる。このように、ダイオキシン類の肝集積に関わるCYP1Aの分子種特異性は鳥類と哺乳類で異なる可能性が示唆された。また、カワウについて4種類のCYP2cDNAの全長クローニングに成功し、それらのmRNA発現量とダイオキシン類等有機塩素化合物濃度の関係を解析したところ、有意な相関関係は認められなかった。この結果は、それら環境汚染物質が本研究で同定したCYP2分子種の誘導能をもたないか、あるいはその蓄積レベルがCYP2分子種を誘導するレベルに達していないことが要因と考えられた。以上の研究成果から、野生鳥類におけるCYP分子種別の機能解析に特化した研究の進展が今後不可欠であると結論された。

在这项研究中，我们阐明了二恶英对野生鸟类污染的实际状况，并重点检查了其对肝细胞色素 P450 (CYP) 系统的影响。到目前为止，我们已经阐明了鸬鹚和风筝中二恶英污染的实际状况，并提出CYP1A分子种类是在鸬鹚中诱导的。此外，表明诱导的CYP1A参与表达水平依赖性代谢和二恶英的肝脏积累。今年，我们首次尝试使用分子系统发育方法分析鸬鹚 CYP1A 的分子特征。预测的鸬鹚CYP1A4和CYP1A5之间的氨基酸序列同源性(82%)高于禽类CYP1A4和禽类CYP1A5之间的同源性(均为78%)。这被推断是由于鸟类 CYP1A 分子物种中发生部分基因转换所致。因此，当我们在没有发生基因转换的区域创建CYP1A系统发育树时，我们发现鸟类CYP1A5和哺乳动物CYP1A2属于同一簇，这表明它们至少是从共同的祖先基因进化而来的。因此，考虑到哺乳动物中的CYP1A2特异性参与二恶英的肝脏积累，推测鸬鹚CYP1A5以与哺乳动物CYP1A2相同的方式参与肝脏积累。另一方面，考虑到鸟类特有的基因转换发生在CYP1A4和CYP1A5之间，CYP1A4也可能参与肝脏积累。这些结果表明，参与二恶英肝脏积累的 CYP1A 的分子种类特异性在鸟类和哺乳动物之间可能不同。此外，我们成功全长克隆了鸬鹚的四种CYP2 cDNA，并分析了它们的mRNA表达水平与二恶英等有机氯化合物浓度之间的关系，没有观察到显着相关性。这一结果被认为是由于这些环境污染物不具有诱导本研究鉴定的CYP2分子种类的能力，或者它们的积累水平尚未达到诱导CYP2分子种类的水平。基于上述研究结果，我们得出结论，有必要推进以野生鸟类CYP分子类型功能分析为重点的研究。

项目成果

Hepatic CYP1A induction by dioxin-like compounds, and congener-specific metabolism and sequestration in wild common cormorants from Lake Biwa, Japan

• DOI: 10.1021/es048771g
• 发表时间: 2005-05-15
• 期刊: ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
• 影响因子: 11.4
• 作者: Kubota, A;Iwata, H;Tobata, S
• 通讯作者: Tobata, S

CYP1A-like Protein Expression Related to Accumulation, Hepatic Sequestration and Metabolism of PCDD,PCDF and Coplanar PCB Congeners in Common Cormorants

鸬鹚体内与PCDD、PCDF和共面PCB同系物积累、肝隔离和代谢相关的CYP1A样蛋白表达

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of 1^<st> International Symposium on Environmental Behavior and Ecological Impacts of Persistent Toxic Substances
• 作者: Kubota;A.
• 通讯作者: A.

Hepatic CYP1A Involved in Metabolism and Sequestration of PCDD,PCDF and Coplanar PCB Congeners in Common Cormorants

肝脏CYP1A参与鸬鹚体内PCDD、PCDF和共面PCB同系物的代谢和封存

• 发表时间: 2004
• 期刊: Organohalogen Compounds 66
• 作者: Kubota;A.
• 通讯作者: A.

Levels and Toxicokinetic Behaviors of PCDD,PCDF and Coplanar PCB Congeners in Common Cormorants from the Lake Biwa, Japan : Life Stage-related Accumulation and Tissue Distribution

日本琵琶湖鸬鹚体内 PCDD、PCDF 和共面 PCB 同系物的水平和毒代动力学行为：生命阶段相关的积累和组织分布

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of 1^<st> International Symposium on Environmental Behavior and Ecological Impacts of Persistent Toxic Substances
• 作者: Kubota;A.
• 通讯作者: A.

Kubota, A.: "Persistent organochlorine contaminants and hepatic cytochrome P450s in common cormorants and black-eared kites"Organohalogen Compounds. 64. 391-394 (2003)

Kubota, A.：“常见鸬鹚和黑耳鸢中的持久性有机氯污染物和肝细胞色素 P450”有机卤素化合物。