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ガンブシア・アフィニシスにおけるシトクロムP450 1AのmRNAと数種のPAHに対する応答
Cytochrome P450 1A mRNA in the Gambusia affinis and Response to Several PAHs.
PMID: 32504241 DOI: 10.1007/s10528-020-09955-0.
抄録
シトクロムP4501A（CYP1A）は、PAHs、PCB、ダイオキシンなどの水質汚染をモニタリングするための特異的なバイオマーカーとして利用されている。本研究では、Gambusia affinisのCYP1A遺伝子をクローニングし、配列決定を行い、PAHs曝露下での発現を調べた。新たに同定されたcyp1aは、他のCyprinodontiformes属魚類と96-80%の同一性を有する521アミノ酸のタンパク質をコードしていた。RT-PCR解析の結果、cyp1aの基底mRNAレベルは肝臓と腸で高発現していることが明らかになった。cyp1aの発現レベルは、100μg/L 3,4-ベンゾピレン(BaP)に5日間曝露することで、成魚雄魚の筋肉、精巣、脳、肝臓、腸で有意に誘導された。その結果、精巣を除き、25日間の曝露でcyp1aの誘導mRNAレベルは最終的に低下した。精巣については、100μg/L BaP曝露下では、全曝露時間中、cyp1aの誘導mRNAレベルが高レベルに維持されていた。さらに、比較的低濃度の1μg/LのBaP曝露下では、曝露時間とともにcyp1aの発現が増加した。他のPAHの影響については、D(a,h)A, BbF, BaAは筋肉,精巣,脳,肝臓,腸でcyp1aのmRNAレベルに統計学的に有意な誘導効果を示した。
Cytochrome P4501A (CYP1A) has been used as a specific biomarker for monitoring water contamination such as PAHs, PCBs and dioxins. In the present study, the cyp1a gene of Gambusia affinis was cloned and sequenced and their expressions under PAHs exposure were characterized. The newly identified cyp1a encodes a protein with 521 amino acids that shared 96-80% identity with other Cyprinodontiformes fishes. RT-PCR analysis revealed that the basal mRNA level of cyp1a was highly expressed in liver and intestine. The expression level of cyp1a was significantly induced by exposure to 100 μg/L 3, 4-Benzopyrene (BaP) for 5 days in the muscle, testis, brain, liver and intestine of adult male fish. Except in the testis, the induced mRNA level of cyp1a ultimately decreased after prolonging the exposure time to 25 days. As for testis, the induced mRNA level of cyp1a was maintained at a high level during the entire exposure time under 100 μg/L BaP exposure. Furthermore, the expression of cyp1a increased with exposure time under a relatively low exposure concentrations 1 μg/L. Regarding the effects of other PAHs, D(a,h)A, BbF, and BaA showed a statistically significant effect of induction on mRNA level of cyp1a in the muscle, testis, brain, liver and intestine.