環境汚染物質の毒性に対する細胞内標的分子の検索

寻找环境污染物毒性的细胞内靶分子

基本信息

批准号：
08878071
负责人：
永沼章
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

我が国ではメチル水銀やカドミウムによる環境汚染が原因となって水俣病やイタイイタイ病といった中毒事件が発生したが,未だにその毒性発現機構はほとんど解明されていない。毒性発現機構の解明には毒性の標的となる細胞内因子の同定が「鍵」となるが,これら環境汚染物質の標的分子に関する有用な知見は全く得られていない。そこで本研究では,酵母を用いて,遺伝子ライブラリー中から環境汚染物質の標的となる分子の検索を試みた。酵母ゲノムライブラリーを挿入したプラスミドを出芽酵母に導入して,メチル水銀に対して特異的に抵抗性を示す形質変換酵母を検索したところ,無機水銀やカドミウムなどに対する感受性に違いはないもののメチル水銀に対してのみ強い抵抗性を示すクローンを得た。このクローンは遺伝子導入によって標的濃度が上昇したために,メチル水銀に対して抵抗性を示す可能性が考えられたので,このクローンからプラスミドを回収して親株に再導入したところ,プラスミドが導入されたほとんどの酵母がメチル水銀に対して抵抗性を示した。このプラスミド中に挿入されている遺伝子断片を単離してその塩基配列を決定した後に,その情報を基に様々な制限酵素を用いて断片化することによって活性部位を検討したところ,メチル水銀の標的分子と思われる蛋白質をコードする遺伝子を同定することができた。この遺伝子の産物はヒトでもその存在が確認されている酵素であり,しかもその酵素活性がメチル水銀によって顕著に阻害されることも判明したことから,この遺伝子産物がメチル水銀毒性の標的分子の一つである可能性が強く示唆された。本研究によってメチル水銀毒性の標的と考えられる細胞内因子が見つかったが,今後、本知見が突破口となってメチル水銀毒性の発現機構解明に拍車がかかるものと期待される。

在日本，由于甲基汞和镉引起的环境污染，诸如Minamata病和Itaiitai病等中毒病例发生了，但仍未澄清其毒性发展的机制。靶向毒性的细胞内因子的鉴定是阐明毒性机制的“关键”，但是对于这些环境污染物的靶标分子，尚无有用的知识。因此，在这项研究中，我们试图寻找使用酵母来自基因库的环境污染物的分子。引入了带有酵母基因组文库的质粒，引入了萌芽的酵母中，以搜索对甲基汞表现出特定耐药性的转化酵母，尽管对无机汞和镉的敏感性没有差异，但获得了仅表现出仅表现出对仅甲基汞的耐药性的克隆。由于该克隆的靶浓度由于基因转移而增加，因此人们认为它可能对甲基汞具有抵抗力。当从该克隆中收集质粒并重新引入父菌株时，引入质粒的大多数酵母都表现出对甲基汞的抗性。在分离插入该质粒的基因片段后，确定了其碱基序列，然后使用信息，通过使用各种限制性酶对其进行碎片检查，以识别编码蛋白质的基因，该基因编码似乎是甲基汞的靶分子。该基因的产物是一种在人类中证实的酶，还发现其酶活性受到甲基汞的显着抑制，这强烈表明该基因产物可能是甲基汞毒性的靶标分子之一。这项研究发现了一个细胞内因子，被认为是甲基质毒性毒性的靶标，但预计这一发现将突破，并有助于阐明甲基汞毒性的机制。