岐阜薬科大,光で酸化ストレスを惹起する化合物開発

岐阜薬科大学の研究グループは,酸化ストレスによる細胞内や細胞間の変化をより詳細に解析するためのケミカルツールの開発をめざし,光照射によって酸化ストレス反応を惹起できるケージド化合物BhcTBHPを報告した(ニュースリリース)。

酸化ストレスは,活性酸素(ROS)による生体分子の酸化修飾を介して様々な細胞内及び生体反応を制御することが知られている。酸化ストレスはそれ自体が起点となって,周辺細胞のがん化や老化などを引き起こすことが知られているが,生体機能の維持にも重要な役割を果たすことが報告されている。

こういった酸化ストレスの生体内での働きは反応起点となる場所や濃度によって綿密に制御されているとされているが,その詳細については明らかになっていなかった。

BhcTBHPは光照射によって,酸化ストレス誘導剤であるペルオキシドTBHPを放出することが可能になる。ペルオキシド検出色素で評価したところ,光照射わずか5分でBhcTBHPから定量的にTBHPが放出することができた。

次に生細胞内でも同様にペルオキシドを発生させられるかをペルオキシドに反応する蛍光色素を用いてイメージングしたところ,細胞内でもTBHPが発生していることがわかった。

さらに,ROSの主な生成場所で様々な生理現象の反応点とされるミトコンドリアを標的としたMitoTBHPについても別途合成し,その機能について評価した。

ミトコンドリア膜電位(MMP)測定プローブJC-1を用いて細胞イメージングを行なったところ,MMPの低下が認められた。一方で,同様の濃度のTBHPで細胞を処理してもMMPの変化はみられなかった。

細胞内で使用できるペルオキシドケージド化合物に成功した世界初。酸化ストレス誘導剤を用いた従来の方法では,作用させる細胞小器官を選ぶことは困難だった。研究グループは,今回のケージド化合物の戦略を用いることで,酸化ストレスが関与する生体機能のより詳細な解明が可能になり,強力なケミカルツールとして病態解明などに貢献することが期待できるとしている。

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