研究のタイプ: 医学／生物学の研究 (experimental study)

[溶液中での銅（II）含有ECTO-NOXタンパク質および塩化銅（II）の規則的振動挙動の電磁界に対する応答] med./bio.

Response of the regulatory oscillatory behavior of copperII-containing ECTO-NOX proteins and of CuIICl2 in solution to electromagnetic fields

著者: Morre DJ, Jiang Z, Marjanovic M, Orczyk J, Morre DM
掲載誌: J Inorg Biochem 2008; 102 (9): 1812-1818
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この研究は、NADH酸化におけるECTO-NOX- / Cu（II）触媒振動が低周波電磁界ばく露により変化するか否かを調べた。ECTO-NOXタンパク質と呼ばれる成長関連の細胞表面タンパク質ファミリーは、銅依存性NADHおよびヒドロキノンの酸化、およびタンパク質のジスルフィド-チオール交換の両方を行う。ECTO-NOXタンパク質が触媒するこの2つの活性は、細胞膜常在のNADPHオキシダーゼ（cNOX）の場合、24分間の期間で規則的に交互に変化する。意外なことに、溶液中のCu（II）塩は単独で同様の振動パターンでNADH（またはハイドロキノン）酸化を触媒する。この２つのパターンはどちらも生理学的温度において、5つの最大値をもち、そのうちの2つは6分間隔、残り3つは4.5分間隔で分けられる。純水をX線吸収分光測定および赤外線分光測定すると、水の水素原子のオルト異性体とパラ異性体の比率が同様の時間スケールで生じ、ECTO-NOXタンパク質とCu（II）Cl（2）溶液で観察されるものと同様の不等間隔振動の規則的なパターンを生成することを著者らは以前に報告している。そこで、ECTO-NOXタンパク質とCu（II）Cl（2）溶液に低周波電磁界ばく露を与えて、同様の測定を行った結果、NADH酸化におけるECTO-NOX- / Cu（II）触媒振動が低周波電磁界へのばく露により同調されることが示された、と報告している。

研究目的(acc. to editor)

成長及び酸化還元に関連する銅II含有ECTO-NOXタンパク質及びCuIICl2の溶液中での制御振動挙動に対する電磁界の影響を調べること。

詳細情報

一部のECTO-NOXタンパク質は、細胞の生物学的時計の中核的な発振器として機能するようである。ECTO-NOXタンパク質は、2つの酵素活性を触媒する：
ヒドロキノン及びNADH酸化、ならびにジスルフィド - チオール交換、これは制御期間の長さによって変化する。
ECTO-NOXタンパク質は12分間（6分間隔で2つの極大がある）のヒドロキノン（NADH）酸化を実行し、その後活性は休止する。ヒドロキノン（NADH）酸化活性が休止する一方、このタンパク質はジスルフィド - チオール交換活性に12分間（4.5分間隔で3つの極大がある）関与する。この活性はその後休止し、このサイクルを反復する。どちらの反応にも銅が必要である。

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 50 Hz
ばく露時間: continuous for 2 min

ばく露1

主たる特性
周波数 50 Hz
タイプ
  • magnetic field
ばく露時間 continuous for 2 min
ばく露装置
ばく露の発生源／構造
ばく露装置の詳細 single axis Helmholtz coil system consisting of two identically wound and layered coils, connected in series
パラメータ
測定量 値 種別 Method Mass 備考
磁束密度 50 µT - - - -

ばく露を受けた生物:

方法 影響評価項目／測定パラメータ／方法

研究対象とした生物試料:
調査の時期:
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム（著者による）

データは、低周波電磁界へのばく露によって、NADH酸化においてECTO-NOX/CuIIが触媒する振動の位相が変化した（即ち、位相のシフトを生じた）ことを示した。

著者らは、CuIIが関係するECTO-NOXタンパク質の振動リズムの位相変化に対する電磁界の影響についてのこれらのデータは、細胞のタイムキーピング機構が電磁界を感知し得るかも知れない分子メカニズムを初めて示すものである、と結論付けている。

研究の種別:

研究助成

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