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

[電磁界が誘導する可能性があるタンパク質立体配座変化および熱的安定性変化の実時間評価] med./bio.

Real-time assessment of possible electromagnetic-field-induced changes in protein conformation and thermal stability.

掲載誌: Bioelectromagnetics 2014; 35 (7): 470-478

この研究は、大腸菌熱ショックタンパク質Hsp70のシャペロン系の温度感受性タンパク質GrpEを単離し、様々な周波数、強度の電磁界EMFばく露を厳密な制御条件下で与えた。温度を記録しながら、タンパク質の構造変化を円偏光二色性分光法で調べた。完全に可逆的な再生変性転移をするGrpEのコイルコイル部分を記録することにより、EMFの熱作用非熱作用を識別した。タンパク質液中の電界強度は、0.1、1.0、1.9GHzの正弦波では最大5.0kV/m、GSM信号では0.3 kV/mとし、急性影響(ばく露時間≤ 0.1 s)、遅延性影響(同 ≥ 30 s)を調べた。その結果、立体配座平衡において、EMF誘導性の平衡シフトである可能性のものは全体の1%以下であった;GrpEの立体配座平衡は今回調べた周波数と強度のEMFには反応しない、と報告している。

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研究目的(著者による)

To investigate whether radiofrequency electromagnetic fields can induce conformational changes in proteins.

詳細情報

In this study, the thermosensor protein GrpE was used. GrpE is the adenosine diphosphate/adenosine triphosphate exchange factor of the Hsp70 chaperone system of Escherichia coli.
Ten protein solutions were analyzed in two different solvents with different protocols, varying in the applied electromagnetic field (sinusoidal with a frequency of 0.1, 1.0, and 1,9 GHz or GSM signal), exposure time, cycle conditions (on/off duration), temperature, and electric field strength. Possible immediate (less than 0.1 second) and delayed effects (more than 30 seconds) were recorded.

影響評価項目

ばく露

ばく露 パラメータ
ばく露1: 0.1 GHz
ばく露時間: intermittent for up to 2 hours (different on/off cycles)
ばく露2: 1 GHz
ばく露時間: intermittent for up to 2 hours (different on/off cycles)
ばく露3: 1.9 GHz
ばく露時間: intermittent for up to 2 hours (different on/off cycles)
ばく露4: 0.9 GHz
ばく露時間: intermittent for up to 2 hours (different on/off cycles)
GSM signal

ばく露1

主たる特性
周波数 0.1 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 intermittent for up to 2 hours (different on/off cycles)
ばく露装置
ばく露装置の詳細 exposure chamber installed within the measurement compartment of a spectropolarimeter
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電界強度 0.15 kV/m minimum 計算値 - -
電界強度 5 kV/m maximum 計算値 - -

ばく露2

主たる特性
周波数 1 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 intermittent for up to 2 hours (different on/off cycles)
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電界強度 0.15 kV/m minimum 計算値 - -
電界強度 5 kV/m maximum 計算値 - -

ばく露3

主たる特性
周波数 1.9 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
波形
  • sinusoidal
ばく露時間 intermittent for up to 2 hours (different on/off cycles)
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電界強度 0.15 kV/m minimum 計算値 - -
電界強度 5 kV/m maximum 計算値 - -

ばく露4

主たる特性
周波数 0.9 GHz
タイプ
  • electromagnetic field
ばく露時間 intermittent for up to 2 hours (different on/off cycles)
Additional information GSM signal
ばく露装置
ばく露の発生源/構造
  • E1と同じ装置
パラメータ
測定量 種別 Method Mass 備考
電界強度 0.3 kV/m - 計算値 - -

Reference articles

  • Beyer C et al. (2013): [電磁界によるタンパク質構造変化の可能性をリアルタイム評価するための実験システム]

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:
  • ばく露前
  • ばく露中
  • ばく露後

研究の主なアウトカム(著者による)

No significant changes on the protein conformation were observed in any of the used exposure condition.
The data indicate that exposure to radiofrequency electromagnetic fields in the tested frequency range and electric field strength do not induce conformational changes in the isolated GrpE-protein.

研究の種別:

研究助成

関連論文