ステロイドホルモン受容体に作用する化学物質の構造活性相関に基づく毒性評価システム

文献情報

文献番号

201133012A

報告書区分

総括

研究課題名

ステロイドホルモン受容体に作用する化学物質の構造活性相関に基づく毒性評価システム

課題番号

H22-化学・一般-002

研究年度

平成23(2011)年度

研究代表者(所属機関)

早川　和一(金沢大学　医薬保健研究域薬学系)

研究分担者(所属機関)

鈴木　信雄(金沢大学　環日本海域環境研究センター)
細井　信造(京都薬科大学　薬学教育研究センター)
杉本　直樹(国立医薬品食品衛生研究所　生活衛生化学部)

研究区分

厚生労働科学研究費補助金健康安全確保総合研究化学物質リスク研究

研究開始年度

平成22(2010)年度

研究終了予定年度

平成24(2012)年度

研究費

19,335,000円

研究者交替、所属機関変更

-

研究報告書（概要版）

研究目的

本研究は、多環芳香族炭化水素（Polycyclic aromatic hydrocarbon: PAH）類のようにステロイド系ホルモン受容体に結合してかく乱作用を発現する医薬品や化学物質の毒性発現の有無を予測可能とするために、構造-活性（酵母two-hybrid法によるエストロゲン様/抗エストロゲン作用）相関に基づく物理化学的手法と魚のウロコを用いる生物学的手法を組み合わせた方法を開発する。また、信頼性向上を目的に、被検化合物の純度検定法を開発する。

研究方法

PAH（16種）とその酸化代謝物である水酸化体（OHPAH）65種、キノン体（PAHQ）20種、ケトン体（PAHK）9種を対象として、次のことを行った。１．酵母two-hybrid法を用いたエストロゲン様/抗エストロゲン作用の強さを測定。２．活性な化合物について構造活性相関を解析。３．魚ウロコ毒性評価システムを構築して上記対象化合物に適用し、１の測定結果との相関を解析。４．核磁気共鳴（NMR）及びGC-MSで市販試薬の絶対純度を求める方法を開発し、本評価対象物質にフィードバック。

結果と考察

１．酵母two-hybrid法を用いた結果、PAH及びPAHKはいずれの作用も示さなかったが、OHPAHとPAHQのいくつかはエストロゲン様活性または抗エストロゲン活性を示した。
２．活性を示したOHPAHとPAHQについては、構造パラメータとして、環数、L/B比及びO-H 距離の3つと活性に相関があったが、部分電荷、イオン化エネルギー、双極子モーメント及び疎水性には相関はなく、3パラメータが活性予測に有効なことがわかった。
３．確立した魚再生ウロコ評価システムにOHPAH提供した結果、骨芽細胞及び破骨細胞のマーカー遺伝子が変化すること、並びにPAH投与キンギョの体内で活性OHPAHが生成していることを明らかにした。
４． NMRに続いてGC/MSによる絶対純度測定法を検討し、3つの内標準物質及びチューニングデータを用いる基礎条件を確立できた。

結論

PAHとその酸化代謝物について、酵母two-hybrid法を用いたエストロゲン様/抗エストロゲン活性に基づく構造パラメータで活性予測が可能であり、魚の再生ウロコ評価システムで毒性が評価でき、さらに両者の併用の有用性が示唆された。また被検物質の絶対純度測定法の目処が立った。