衛生化学研究室

生体を代謝システムとして捉え、疾患に繋がる物質の流れを追う

含硫アミノ酸代謝の生理的意義とその破綻による病態を明らかにする

ホモシステイン（Homocysteine: Hcy）は、必須アミノ酸であるメチオニンからシステインを生合成する際の必須中間代謝物の含硫（硫黄原子を含む）アミノ酸ですが、その血中濃度上昇は心血管病発症の危険因子として知られています。しかし、その作用機序は不明です。血中Hcy濃度が高度上昇する遺伝性疾患にcystathionine beta-synthase（CBS）という酵素の欠損によるホモシスチン尿症がありますが、その患者は重篤な臨床症状（血栓塞栓症、精神発達遅延など）を示すため、我が国を含む先進国では新生児マススクリーニングにより早期発見され、直ぐに治療が施されています。一方、その下流にあってシステイン生合成の最終反応を担うcystathionine gamma-lyase（CTH）の先天的欠損は、臨床症状がないシスタチオニン尿症（血症）の原因とされています。そして最近、CBSとCTHは、極めて強力かつ多彩な作用を持つ生理活性ガスの1種である硫化水素（H2S）の産生酵素として特に注目されています。私たちは、遺伝子改変により新規に作成したCBS欠損マウスとCTH欠損マウスの生化学的解析?病態解析を通して、ホモシステイン?H2Sの生理的役割と病態への関与を調べ、その研究成果の臨床応用を目指しています。

必須?非必須微量元素の生体内の挙動や相互作用を調べる

私たちが日々摂取する食品には、有用な「栄養素」だけではなく、不要な、そして時に有害となる化学物質も含まれています。私たちは、食品に含まれる微量元素に着目し、生体内での各必須微量元素?非必須微量元素の代謝挙動や相互作用を明らかにすることが、食品の正しいリスク評価に繋がると考えています。例えば、必須微量元素のセレンは、同じ元素族の硫黄と似た性質を持ち、生体内で各種の主要酵素の構成因子として機能しますが、一方で水銀やヒ素などの毒性重金属の解毒にも働きます。これらの微量元素や金属が、どのように私たちの体に入り、どのように作用し、どのように解毒されるのか、その流れを調べることによって、それらの生理的意義?役割の解明を目指しています。