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抗酸化物質エダラボンによる活性酸素除去およびDNA酸化損傷の化学的修復

Reactivity of an antioxidant, edaravone, with reactive oxygen species and its chemical repair properties against oxidative damage on DNA

端 邦樹; Lin, M.*; 横谷 明徳*; 藤井 健太郎*; 山下 真一*; 室屋 裕佐*; 勝村 庸介*

Hata, Kuniki; Lin, M.*; Yokoya, Akinari*; Fujii, Kentaro*; Yamashita, Shinichi*; Muroya, Yusa*; Katsumura, Yosuke*

エダラボン(3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-オン)は高い抗酸化作用を示す物質である。本研究では、$${}^{bullet}$$OHやN$$^{bullet}$$$$_{3}$$等の酸化性ラジカルとエダラボンとの反応をパルスラジオリシス法によって測定し、発生するエダラボンラジカルの生成挙動を観察した。その結果、$${}^{bullet}$$OH以外の酸化性ラジカルとの反応は電子移動反応であるが、$${}^{bullet}$$OHとは付加体を形成することが分かった。また、DNAのモノマーであるdeoxyguanosine monophosphate(dGMP)の一電子酸化型のラジカルとの反応についても調べたところ、電子移動反応によって非常に効率よくdGMPラジカルを還元することが示された。エダラボンを添加したプラスミドDNA水溶液への$$gamma$$線照射実験によって、実際のDNA上に発生したラジカルの除去効果を調べたところ、塩基損傷の前駆体に対してエダラボンが作用することが示された。これらの結果は、生体内においてエダラボンが酸化性ラジカルの捕捉作用だけでなく、ラジカルによって酸化されたDNAを化学的に修復する作用も示すことを示唆するものである。

Reactivity of edaravone (3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one), which is known to show high antioxidative properties, with oxidative species, such as hydroxyl radical ($${}^{bullet}$$OH) and azide radical (N$$^{bullet}$$$$_{3}$$), was investigated by a pulse radiolysis experiment, and generation behavior of edaravone radicals produced through these reactions were observed. It was shown that OH-adducts are produced by the reaction with $${}^{bullet}$$OH in contrast to the other oxidative radicals, which react with edaravone by an electron transfer reaction. Chemical repair properties of edaravone against DNA lesions produced by reactions of DNA with oxidative species were also investigated by a pulse radiolysis experiment with deoxyguanosine monophosphate (dGMP) and a $$gamma$$-radiolysis experiment with plasmid DNA solutions. It was observed that edaravone reduced dGMP radicals just after produced in a dilute aqueous solution and inhibited some base lesions on plasmid DNA more effectively than single strand breaks. These results show that edaravone may protect living system from oxidative stress, such as radiation, by not only scavenging oxidative species but also reducing precursors of DNA leisons.

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