H i m a 1 a y a nS t u d yM o n o g r a p h s N o . 1 1 9 9 0 低酸素とアラキドン酸カスケード永田龍(京都大学工学部) 高山病の一つの原因として、生体維持にかかせない数多くの生体調節物質群のバランスが低酸素にさらされることによって、大きく崩れることがあげられる。図 lはアラキドン酸カスケードと呼ばれるものであり、アラキドン酸から酸素添加酵素群であるリポキシゲナーゼ、シクロオキシナーゼ等によっうしたことを試みた者はまだいない。以下にその根拠となる実験データを示す。図 2は、アラキドン酸誘導体である(註 1)デて、数多くのこうした生体調節物質、プロスタグランジン、ロイコトリエン、 H E T Eなどが生成ヒドロアラキドン酸と、リポキシゲナーゼの一つである大豆リポキシゲナーゼ、との様々な酸素濃度する過程が描かれている。下における試験管内での反応である。実験は生成物である H D E T E (正しくは HPEPE) の時今回予定している実験では実際に高所低酸素状態でアラキドン酸カスケードが変化しているというデータが得られる・ものと考えており、当然、こ間ごとの生成量を示している。図1 場協~;~機微妙~... 務~jJ1勝務後闘楓 cコケゴo h T位認?乙 EHJ22P ヘ日 2 5 q z w x r i Z m [~'即K …γ~ ¥ . 0 中即日 1 Sケ ~-~\[~∞HJ.....-~叩M of-〉 / τオみ担へ~;..，~ . ../' •. / 仏γ /= - パ三こ_lτ 七.../ r " I V τ5E~#:.:'~~~ とよィ 5-;;τE i : R F E 1 E ， τ - じ : ふータミバ131rFE ロイハ ∞ バイ . r-日JOH ; r ヤ h H IA-日 LTDぃSRS-A) ぞ TPR f ノンング叩 7 ラキ，~肢のリポキシゲナーゼ反応程 il t r i w u . ， 6ーヶト -PGF TXBI 7'"牛Vン厳のシヲロオキシゲナーゼ反応陸路「プロスタグランジンの生化学」室田誠逸編 7 1 東京化学問人から R.Nagata 図2 Effect of Ox.~en Concentration (~II) n c σ釦乱。ロ。同『ロ日 p r o r i u c t sC o rfl'ldt i Q O F i . .5 . l ncubatlon o fD A Aw i t h SsLO u t vn~ious oxygen concentratlons a t2 3・ C. ) " c. ，bat1on W05carr1edout ¥11th D~A (20 y~) ， " ・.J.SBI. o(3 nH) ln 0.2 1 No-bomte ( p l l 9.2). l m : r円 n s ei n products formetion ¥o'Q.S monltored b~ U V 5pcctroscopy a t 270 n m . total turno¥'er 1 ‘I S number 以句、J 巴J -A p 、炉 n 。 n i m J 司令、 MH ，， ' u u ' ‘ 、。 v ‘ ，吟 n v 司 f o 'a ω • 1 0 。Pェ ¥ 名目HY∞凶行。 t i m c .(mln) E .J .Corcy and R . Nogala，J . Am. Chcm. Soc.，109，8 1 0 7( 19 8 7 )山 l dT C l r a l l c d r o f lL C I I .， 28，5 3 9 1( 1 9 8 7 ) . 最初の 5分間は酵素は順調に生成物を与えるが、で採取した血小板のそれよりも小さければ実際にやがて反応はストップする (20分後) ( 註 2) つまりこの酵素は自己失活機能をそなえており、 .f 乍りすぎ"をおさえることができる。ところが、この自己失活機能は低酸素状態になればなるほど、強く働くということをこの図(下方)は示す。つまり低酸素では実際に生体が必要としている生成物の量(生体調節物質の量)を供給できなくなることを意味し、員終的に種々の生体調節物質群のバランスをくずすごとになる。そのことは実際に生体中でも起こり得るということは以下の実験に生体内での酵素失活が低酸素下でより強く起きたことを意味する。次に具体例を示す。図の SAMPLE5は 1989年の夏、ナムチェバザールで採取した血小板とアラキドン酸との反応を示したもので、実際に 12-HETEが生成しているととがわかる。ここで生成した 12H E T Eの量と高度 0メートルで採取した血小板とアラキドン酸との反応で生成した 12-HET Eの量を比較すればよい。残念ながらこのナムチェでの血小板は管理の不手際から正確な実験にはよって示すことができる。リポキシゲナーゼの一種である 12ーリポキシゲナーゼは血小板に含まれており、人の血液中からこの血小板を単離すれ使えないためごれ以上のごとは行っていない。しかし、以上のことは 1990年の成果を期待するのに十分な予備実験である。ばこの 12ーリポキシゲナーゼの活性を容易に測定することができる。註(1)実験の目的が違うため特殊な合成アラキドもし高度 6000メートルで採取した血小板中の 12ーリポキシゲナーゼ活性が高度 0メートルン酸誘導体を使った。 ( 2 )酵素が非可逆的に失活する。 o .1 1990 Himalayan Study Monographs N 図3 c::ごじこ 1 2 L j 問x y g e 悶a i np l a t e l e t 2 仁b a r a c h i 由n icadd 1 2 ( 5 州(P)日E • P ig 汚AMPLE 5 : 12-(S)-HETE formalion from i l l c u b a t i o n of a r a c h i d o n i ca c i d (200μM) w i t hh i g h a l t i t u d c - cxposcd pl a t cJcl i n 25 m M l r i s .HCI ( p l l 4 )a t 23 oC undcr 1 atm of a i rf o r 30 m i n . Thc 7. p l a t c l c l was i s o l a t c d by ' au s u a l way from 9 mL of b l o o d of R. Nagala a l Namchc Ba7 .a ri n Aug. 30 and s L O r c d a t78 oC f o r lwo months. Thc i n c u b a t i o n mixlurc was cxtractcd wilh c l h y l acelatc， mClhylalcd wilh diazomelhanc. and a n a l Y7 .c d by s l r a i g h l phasc HPLC (400 1 h e x a n c / i s o propanol， 2 . 8 mL/min. c o s m o s i l4 . 6 中 x25c m ) . SAMPLE 6・ A u l h c n l i c 12-(S)-HETE mclhyl c s t c rs y n l h c s i7 .c d i n o u rl a b o r a l o r y . S c c :R . Nagala c la ， . l Telrahedron L e t l e r s . 3 0 2817 ( 1 9 8 9 ) . 、 ¥ ，-s.' C O " . 、 / ' A I w . 回目 . '骨骨.四開市白・t目。 t - ‘旬、伊一 7 3-