ポプラ全株のチトクロムP450と4-モノクロロビフェニルの水酸化阻害作用（英文

Inhibition of cytochromes P450 and the hydroxylation of 4-monochlorobiphenyl in whole poplar.

• Guangshu Zhai
• Hans-Joachim Lehmler
• Jerald L Schnoor

抄録

シトクロムP450（CYP）は、生体内に存在する多くの外来物質や内因性化学物質の水酸化を担う潜在的な酵素である。主に大気汚染物質である４-モノクロロビフェニル（ＰＣＢ３）は、ポプラ全体で水酸化変換生成物（ＯＨ-ＰＣＢ３）に代謝されることがわかっている。しかし、ポプラ全体のPCB3の水酸化に関与する酵素は同定されていない。そこで、本研究では、1-アミノベンゾトリアゾール(ABT)と17-オクタデシノイン酸(ODYA)の2つのCYP自殺阻害剤を選択し、ポプラ全体のPCB3の水酸化反応を調べた。ポプラ（Populus deltoides × nigra, DN34）をPCB3に阻害剤の有無にかかわらず11日間曝露した。その結果、ABTとODYAの両方がCYPを阻害することで、ポプラの異なる部分に存在する5種類のOH-PCB3の濃度と収量を減少させることが示された。さらに、ABTとODYAの両方がポプラ全体のOH-PCB3の形成に用量依存的な関係を示した。阻害剤の濃度が高いほど、OH-PCB3sの総収量は低下した。ABT 添加剤では，ABT 濃度 2.5 mg L(-1)で 1.6 倍，12.5 mg L(-1)で 4.0 倍，25 mg L(-1)で 7.0 倍の 5 つの OH-PCB3 の総質量収率が阻害された。阻害剤ODYAでは、ODYA濃度2.5 mg L(-1)で5個のOH-PCB3の総質量が対照の2.1倍に減少した。これらの結果から，自殺CYP阻害剤ABTとODYAはいずれもポプラ全体のOH-PCB3s生成量を急激に減少させたことから，ポプラ全体のPCB3をOH-PCB3sに代謝する薬剤はCYP酵素であることが示唆された。各自殺CYP阻害剤の用量反応曲線を作成した。

Cytochromes P450 (CYPs) are potential enzymes responsible for hydroxylation of many xenobiotics and endogenous chemicals in living organisms. It has been found that 4-monochlorobiphenyl (PCB3), mainly an airborne pollutant, can be metabolized to hydroxylated transformation products (OH-PCB3s) in whole poplars. However, the enzymes involved in the hydroxylation of PCB3 in whole poplars have not been identified. Therefore, two CYP suicide inhibitors, 1-aminobenzotriazole (ABT) and 17-octadecynoic acid (ODYA), were selected to probe the hydroxylation reaction of PCB3 in whole poplars in this work. Poplars (Populus deltoides × nigra, DN34) were exposed to PCB3 with or without inhibitor for 11 days. Results showed both ABT and ODYA can decrease the concentrations and yields of five OH-PCB3s in different poplar parts via the inhibition of CYPs. Furthermore, both ABT and ODYA demonstrated a dose-dependent relationship to the formation of OH-PCB3s in whole poplars. The higher the inhibitor concentrations, the lower the total yields of OH-PCB3s. For ABT spiked-additions, the total mass yield of five OH-PCB3s was inhibited by a factor of 1.6 times at an ABT concentration of 2.5 mg L(-1), 4.0 times at 12.5 mg L(-1), and 7.0 times at 25 mg L(-1). For the inhibitor ODYA, the total mass of five OH-PCB3s was reduced by 2.1 times compared to the control at an ODYA concentration of 2.5 mg L(-1). All results pointed to the conclusion that CYP enzymes were the agents which metabolized PCB3 to OH-PCB3s in whole poplars because suicide CYP inhibitors ABT and ODYA both led to sharp decreases of OH-PCB3s formation in whole poplars. A dose-response curve for each of the suicide inhibitors was developed.