環境汚染物質(重 金属 など)の 生体膜 に対す る作用
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(2) 1496. 長. 図1.. ラ ッ ト肝. crose,. 5mM. ラ ッ ト肝 : 20μM.対. 図2.. 谷. ミ トコ ン ド リ ア の 酸 化 的. 川. リ ン 酸 化 反 応 に 対 す る 作 用.反. Tris‑HCI(pH7.5)Pi2.5mM,. ミ ト コ ン ド リ ア(1.5mg 照 はDMSOが. 添 加. 亨. Na‑succinate protein/ml)HgCl2, さ れ て あ る.反. PhMA, 応 容 量3.5ml.反. 応 系.. 0.25M. 5mM,. ADPO.3mM,. PhMC,. MMC,. su. PCMB. 応 温 度25℃. ラ ッ ト肝 ミ トコ ン ドリアの酸 化 的 リン酸 化 反 応 に対 す る作 用.反 応 系 は 図1と 同 じ,. 但 し,水 銀 化 合 物 は50μMの 濃 度 を示 す..
(3) 環 境 汚 染 物 質(重 金 属 な ど)の 生 体 膜 に対 す る作. TIME 図3.. IN. MINUTE. ラ ッ ト肝 ミ ト コ ン ド リア 膜 か ら のKT遊. あ る.水. 出 に 対 す る作 用.反. 応 系,方. 法 の項 で述 べ て. 銀 化 合 物 の 濃 度50μM.. TIME 図4.. 1497. IN. MINUTE. 赤 血 球 か らのK+遊 出 に対 す る作 用.反 応 系.方 法 の 項 参照,水 銀 化 合物 の濃 度100. μM. 上 で,膜 機 能 の微 少 変 化 を反 影 す る酸化 的 リン酸 化. して あ る.明. 反応 に対 す る作 用 を検 討 して み る事 は重 要 な問 題 で. た もの を示 す.塩 化 第 二 水 銀 は 呼 吸抑 制,有 機 水 銀. あ る と思 わ れ る.即 ち, 0.25M. は 塩 化 フ ェニ ル水 銀 〉 酢 酸 フ ェニ ル 水銀>塩 化 メ チ. sucrose,中. で酸 化. 的 リン酸化 反応 に対 す る作 用 を 検 討 して み た の が 〔 図1〕,〔 は20μM,塩 た.明. 図2〕 で あ る.図1は. 各 種 有 機 水銀 濃 度. 化 第 二 水 銀 を対 照 として 検 討 を行 な っ. らか に,塩 化 第 二 水 銀 はADP呼. 吸 阻 害 を示. し,他 の 有 機 水 銀 はほ とん ど影 響 を示 さなか った. 図2は 濃 度 を50μMに 上 げ た場 合 に於 け る作 用 を示. らか に,各 種有 機 水銀 の作 用 は異 な っ. ル 水 銀 の順 で 脱 共 役 作 用 を示 した.ま たPCMBは 20μMに 於 け る塩 化 第二 水 銀 同様,特 異 的 にADP呼 吸 を抑 制 す る作 用 を示 した. 2.. K+遊 出作 用. 上 記 の 実 験 で,各 種 有 機 水 銀 が酸 化 的 リン酸 化 反 応 に対 し障 害 作 用 を示 す 事 が 認 め られ た が,こ れ の.
(4) 1498. 長. 谷. 川. 亨. 作 用機 序 を求 め る意 味 で, K+遊 出作 用 を検 討 して み. 唆 す る. PCMB,. た.〔 図3〕 は ミ トコ ン ド リアか らのK+遊. な 速 度 変 化 を 示 さ ず,. る作 用 を示 した もの で 濃度50μMに. 出 に対 す. 於 い て塩 化 第 二. MMCは100μMま. 考. 出 作 用 を有 す る事 が認 め ら. れ た.こ の ミ トコ ン ド リア膜 に対 す るK+遊. 出作 用. PhMA,. る意 味 で,赤 血 球 膜 に対 す る作 用 を検 討 して み たの. コ ン ド リア 膜)のK+区. い て各 種 有 機 水 銀 のK+遊. らか に, 100μMの. 濃 度 に於. 出作 用 が ミトコ ン ドリア膜. 同様 観 察 され た.こ のK+遊. 出 作 用 は,こ の実 験 か. MMC,,. 出 作 用 は,水. こ のK+遊 のp‑Chloro. 3.. oro. 各 種 有 機 水 銀 が 生 体 膜 に対 しK+遊 出作 用 を有 し. 生 体 膜(赤. 血球膜 とミト. 画 性 保 持 機 能 に対 し阻 害 をか の生 体 膜 に対. 銀 の 障 害 作 用 を 考 慮 す る上 で. 興 味 あ る 問 題 を 提 示 す る.. が判 明 した.. て い る事 が上 記 の 実 験 か ら認 め られ たが このK+遊. PCMB)は. け る作 用 を 有 す る 事 が 認 め ら れ た.こ す るK+遊. ら明 らか な如 く,生 体 膜 一 般 に対 す る作 用 で あ る事. K+遊 出速 度 と濃 度 との 関 係. 察. 本 実 験 よ り 明 ら か な 如 く,各 種 有 機 水 銀(PhMC,. は細 胞 膜 に対 して も示 され る もの か ど うか を検 討 す. が,〔 図4〕 で あ る.明. で ほ と ん ど著 明. 出 作 用 は 認 め られ な か っ. た.. 水 銀 〉 塩 化 フ ェニ ル 水 銀>酢 酸 フ ェニ ル水 銀 〉塩 化 メチ ル 水 銀 の順 にK+遊. K+遊. 出 作 用 の 作 用 機 序 と して は, Brierlyら mercuri. phenyl. mercuribenzoateの. の 有 機 水 銀(PhMC,. sulfonate,. p‑chl. 実 験 報 告 が あ る3)7)8)が,他 PhMA,. は 報 告 さ れ て い な い.中. MMC)の. 系 統 的研 究. 尾 らの4)MMC,. 性 阻 害,ミ. PCMBの. 出作 用 と濃 度 との関 係 を赤 血 球 を用 い て検 討 を行 な. Na‑K‑ATPase活. った の が 〔図5〕 で あ る.即 ち各 種 有 機 水 銀 のK+. 透 過 性 制 御 に 関 与 し て い る と考 え ら れ て い るSH基. トコ ン ド リ ア の イ オ ン. 遊 出最 大速 度 と濃度 との 関係 を検 討 してみ た.〔図5〕. の 消 失 η等 が 報 告 され て い る.本. か ら明 らか な 如 く,塩 化 第 二 水 銀 は10μMの 濃度 範. 如 く,無 機 水 銀 と有 機 水 銀(PhMC,. 囲 内 で 濃度 に依 存 しK+遊 出速 度 が急 激 に上 昇す るの. と で は 異 な る 作 用 機 序 を 持 つ 事 が 示 唆 さ れ る.即. に 反 し,各 種 有 機 水 銀 は各 々異 な った 濃度 依 存 曲 線. 有 機 水 銀 は 脂 溶 性 に 富 み,ま. を描 く.即 ち塩 化 フ ェ ニ ル水 銀,酢 酸 フ ェニ ル水 銀. 同現 象 を示 す 事 が 認 め られ膜 の 脂質 部 分 に対 す る作. は30μM付. 用 が 大 き い もの と思 わ れ,こ. 近 か ら急 激 な速 度 上 昇 を示 し,一 種 の膜. の協 同現 象 が認 め られ,こ れ は膜 の脂 質 の関 与 を示. 実 験 よ り明 らか な PhMA,. た 本 研 究 よ り)膜. ェニ ル水 銀>ア ル. K+遊 出速 度 と濃 度 の関 係.反 応系 図4と 同 じ,但 し,水 銀 化 合 物 の 濃 度 を種 々 に変. 化 させ て あ る.. ち. の協. の点 は 新 し い知 見 で あ る.. 本研 究 に お いて,無 機 水銀>フ. CONCENTRATION(μM) 図5.. MMC).
(5) 環 境 汚 染 物 質(重 金 属 な ど)の 生 体膜 に対 す る作 キル 水 銀 の順 で生 体 膜 に対 す る障害 作 用(K+遊. 出作. 1499. 対 す る作 用 を ミ トコン ドリア の酸 化 的 リン酸 化 反 応. 用 及 び酸 化 的 リン酸 化 反 応 に対 す る脱 共 役作 用)が. 及 び赤 血 球 と ミ トコ ン ドリア膜 のK+遊. 強 い理 由 と して,2価. 討 し以下 の如 き結 果 を得 た,. ル と結 合 し,1価. の 無 機 水 銀 は細 胞 内 ジチ オ ー. の 有 機 水 銀 はモ ノチ オー ル と,結. 1.. 酸化 的 リン酸 化 反 応 に対 し,塩 化 フ ェニ ル 水 銀. 合 し得 る事 が あ げ られ る.ま た 有 機 水 銀 の 中 で は,. (PhMC),酢. 飽 和 蒸 気 濃 度 の低 い もの1)ほ どK+遊 出作 用 が強 い事. 水 銀(MMC)は. な どか ら考 え る と,極 性 の 強 い有 機 水 銀 程K+遊. 水 銀(PCMB)は. 出. 酸 フェニ ル水 銀(PhMA)塩 脱 共 役作 用, P‑700安 特 異 的 にADP呼. 二 水 銀(HgCl2)は. 作用 及 び脱 共 役 作 用 が強 い事 が 示 唆 され る. ま た本 研 究 に よ り,目 的 の項 で述 べ た如 く,か っ. 出 に関 し検. 2.. 化 メチ ル 息 香 酸 第二. 吸 阻 害,塩. 化第. 呼 吸 阻害 を示 した.. 赤皿 球 及 び ミトコ ン ド リア膜 に対 し. て農 薬 に使 用 され現 在 は 防腐 剤 と して 使 用 され て い. 無機 水 銀(HgC12)>有. 機 水銀(PhMC>PhM). る酢 酸 フ ェニ ル水 銀 や,環 境 汚 染 と して の塩 化 メチ. >MMC>PCMB)の. ル 水銀 は,程 度 の差 あ れ,生 体 膜 に作用 し, K+遊 出. が 示 され た.. 作 用 を発現 し ミ トコ ン ドリア の酸 化 的 リン酸 化 反応. 3.. に対 しは脱 共 役 を示 す 事 が認 め られ た.こ の事 実 は,. う ちのPhMC,. これ ら有機 水 銀 の 毒 作用 を検討 す る上 で 興 味 あ る知. 可 分 が関 与 して い る こ とが 示 唆 きれ た,. 順 でK+遊. 出作 用 を有 す る事. K+遊 出 に お け る膜 の協 同 現 象 か ら,有 機 水 銀 の PhMAはK+遊. 出 現 象 に膜 の脂 溶 性. 見 を呈 す る もの と考 え る. 結. 本論文 を擱 筆す るに当 り,御 懇篤 な る御指導 並 びに御. 論. 校閲 を賜 わった恩師緒方正 名教授 に深甚の謝意 を表 しま 塩 化 フ ェ ニル 水 銀,酢 酸 フ ェニ ル水 銀,塩 化 メチ. す.. ル水 銀 及 びp‑ク ロ ロ安 息 香 酸 第 二 水 銀 の生 体 膜 に. 文. 1). 三 浦 豊 彦,斉 pp.. 藤 一,狩. 796‑802,. 忽 那 将 愛 編,「. 3). Knight,. 4). 本 武,多. 田 次 編 集,「. 新 労 働 衛 生 ハ ン ド ブ ッ ク 」 労 働 科 学 研 究 所,東. V,. 水 俣 病 」 熊 本 大 学 医 学 部 水 俣 病 研 究 班,熊. A.,. Settlemire,. C,. T.. and. Brierly,. G,. 本, P.. pp.. 349‑401,. Biochem.. 1966.. Biophys.. Res.. Comm.,. 33,. 287‑. 1968.. 原 し げ 子,中. 尾 順 子,原. 諭 吉,中. 尾 貢,. 5) Utsumi, K. Acta Med. Okayama.. J.. Toxic.. 17, 259-271,. sci.,. Brierly,. 8) Brierly,. G, P., Knight, V, A. and Settlemire, G. P., Scott,. K. M. and Jurkowitz,. 2,. 102‑103,. 1977.. 1963.. 6) Goodman, L. S. and Gilman, A."The Pharmacological Company. London, pp. 1048-1049., 1971. 7). 京,. 1974.. 3). 293,. 野 広 之,藤. 献. Basis. C. T. J. Biol.. of Therapeutics". The Macmilian. chem., 243, 5035-5043, 1968.. M. J. Biol. Chem., 246, 2241-2251, 1971..
(6) 1500. 長. The. effects. of. with. organic specific. mercury reference Tohoru. Department. 谷. 川. 亨. compounds to. the. the. biomembrane. K+ compartment. HASEGAWA. of Public Health, Okayama (Director:. on. University Medical School. Prof. Masana Ogata). The effects of organic mercury compounds on the biomembrane were studied with specific reference to the K+ compartment and the following results were obtained. 1) PhMC, PhMA, and MMC had effects of decoupling action on the oxidative phosphory lation, and PCMB inhibited the ADP-stimulated respiration, and mercury chloride inhibited the respiration. 2) On the red blood cell and mitochondrial membrane, these organic mercury compounds induced the K+ release in the order of HgC12 PhMC PhMA MMC PCMB. 4) It is suggested that the liophilic nature of organic mercury compounds plays an important role in the reaction of K+ release..
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