A03：「生命金属と有害金属のメタル相互作用を介した生体機能撹」
外山 喬士（東北大学大学院 薬学研究科）
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血漿中に存在するセレノプロテインP (SeP) は必須微量元素である生命半金属セレンを、セレノシステイン (システインの硫黄がセレンに置き換わったアミノ酸) として保持し、同元素を脳や胎児に効率よく供給するための輸送体です。最近、水俣病の原因物質であり、胎児の神経障害を示す有害金属であるメチル水銀 (MeHg) が血漿中で主にSePのセレノシステインに結合して体内を循環することが報告されました。SePはその受容体を通じて各組織へのセレン供給を担いますが、本供給経路にMeHgも便乗することで (メチル水銀によるSePのハイジャック)、その毒性発揮に関与する可能性が考えられます。また、MeHgが結合したSePは神経細胞に取り込まれますが、セレン源としては用いられない可能性が示唆されており、生命金属と有害金属のメタル相互作用を介した全く新しい毒性発現機構が想定されています。そこで本研究では、新技術「セレノシステイン特異的に結合したメチル水銀検出法」を開発・ベースとし、上記仮説の解明に挑戦します。
【関連する代表的論文】
T. Toyama, Y. Shinkai, A. Yasutake, K. Uchida, M. Yamamoto, Y. Kumagai
“Isothiocyanates reduce mercury accumulation via an Nrf2-dependent mechanism during exposure of mice to methylmercury”
Environmental Health Perspectives 2011, 119, 1117-1122
doi:10.1289/ehp.1003123
T. Toyama, Y. Shinkai, T. Kaji, Y. Kumagai
“A convenient method to assess chemical modification of protein thiols by electrophilic metals”
Journal of Toxicological Sciences 2013, 38, 477-484
doi:10.2131/jts.38.477
A. Nishimura, K. Shimoda, T. Tanaka, T. Toyama, K. Nishiyama, Y. Shinkai, T. Numaga-Tomita, D. Yamazaki, Y. Kanda, T. Akaike, Y. Kumagai, M. Nishida
“Depolysulfidation of Drp1 induced by low-dose methylmercury exposure increases cardiac vulnerability to hemodynamic overload”
Science signaling 2019, 12, eaaw1920
doi:10.1126/scisignal.aaw1920