C60はナノカーボン。グラフェンの兄弟。シラジットなどに含まれる。それでも摂取しますか？

Shilajit is a natural source of C60.
＜日本語訳＞シラジットは、「C60」の天然資源。

C60
ガリウム
鉛
二酸化ケイ素のケイ酸塩群
微量の酸化ストロンチウム
チタン
バナジウム
フルボ酸とフミン酸
など・・・

ナノカーボンには、球状のフラーレン、円筒状のナノチューブ、平面状のグラフェンと、0次元、1次元、2次元の物質が代表的である。

近年、このグラファイトの一層だけを剥がしとる技術が進んでいる。この一原子の厚さしか持たないシートはグラフェンと呼ばれており、Geimらはグラフェンに関する研究により2010年にノーベル物理学賞を受賞した。さて、フラーレンを構成する60個の炭素原子は、すべてsp2炭素である。すなわち構成する炭素原子はグラファイトと同じであるはずである。しかし、グラファイトは平面、フラーレンは球体、と構造的に大きく異なっている。その理由のひとつとして、図4のようにグラファイトの炭素はすべて正六角形構造をとっているのに対し、フラーレンの炭素は正六角形構造とともに正五角形構造もとっていることがある。この正五角形構造のため本来平面であるべきsp2炭素のシートに歪みが生じ、平面ではなくなるのである。ちなみに、図5のように、グラフェンを筒状に丸めたものが、1991年に飯島らにより発見されたカーボンナノチューブである。

In contrast, C60 can penetrate into an A-form DNA from the free end and permanently break the hydrogen bonds between the end basepairs. Furthermore, the C60 docked on the minor groove of A-DNA deforms the stacking angles of bases contacting it. C60 binds strongly with single-strand
DNA and results in a significant deformation of the nucleotides. In addition, we find that a C60 molecule can readily occupy a defect site in a double-strand DNA and form a stable complex. The set of simulation results presented here suggest the possibility that C60 molecules may interfere with
the biological functions performed by DNA, and therefore cause long-term negative side effects in living organisms.
＜日本語訳＞
対照的に、C60は自由端からA型DNAに浸透し、末端塩基対間の水素結合を永久に切断する。さらに、A型DNAの副溝にドッキングしたC60は、塩基の積み重なった角度を変形させる。C60は一本鎖DNAと強く結合し、ヌクレオチドの著しい変形をもたらす。さらに、我々は、C60分子が二重鎖DNAの欠陥部位を容易に占有し、安定した複合体を形成することを発見。ここに示した一連のシミュレーション結果は、C60分子がDNAが果たす生物学的機能を阻害し、生存生物に長期的な悪影響を及ぼす可能性を示唆している。

The nanoparticle was found to bind with the minor grooves of double-stranded DNA and trigger unwinding and disrupting of the DNA helix, which indicates C60 can potentially inhibit the DNA replication and induce potential side effects. In contrast to that of DNA, C60 only binds to the major grooves of RNA helix, which stabilizes the RNA structure or transforms the configuration from stretch to curl. This finding sheds new light on how C60 inhibits reverse transcription as HIV replicates. In addition, the binding of C60 stabilizes the structures of RNA riboswitch, indicating that C60 might regulate the gene expression. The binding energies of C60 with different genomic fragments varies in the range of -56 to -10 kcal mol(-1), which further verifies the role of nanoparticle in DNA/RNA damage. Our findings reveal a general mode by which C60 causes DNA/RNA damage or other toxic effects at a systematic level, suggesting it should be cautious to handle these nanomaterials in various medical applications.
＜日本語訳＞
ナノ粒子は二本鎖DNAの副溝に結合し、DNA螺旋の巻き戻しや破壊を引き起こすことがわかった。これは、C60がDNA複製を阻害し、副作用を引き起こす可能性があることを示している。DNAとは対照的に、C60はRNA螺旋の主溝にのみ結合し、RNAの構造を安定化させたり、伸びた状態から螺旋状態へと変化させたりする。この発見は、HIVが複製する際に、C60が逆転写を阻害する仕組みに新たな光を当てるものである。さらに、C60の結合がRNAリボスイッチの構造を安定化させることから、C60が遺伝子発現を制御している可能性も示唆された。C60と異なるゲノム断片との結合エネルギーは、-56～-10 kcal mol(-1)の範囲で変化しており、DNA/RNA損傷におけるナノ粒子の役割をさらに検証している。この知見は、C60がDNA/RNA損傷やその他の毒性作用を系統的なレベルで引き起こす一般的な形態を明らかにするものであり、このようなナノ材料をさまざまな医療用途で取り扱う際には慎重になるべきであることを示唆している。

In conclusion, the data reported herein demonstrate that pulmonary exposure (via IT administration) resulted in deposition of fullerene C60 in the lung with minimal distribution into the systemic circulation. When in circulation, fullerene C60 was rapidly cleared from the blood and retained primarily in the liver and spleen. These data support the hypothesis that fullerene C60 accumulates in the body following repeated exposure and therefore increase the concern for potential to induce detrimental health effects following exposure.
＜日本語訳＞
結論として、ここで報告されたデータは、（IT投与による）肺曝露によってフラーレンC60が肺に沈着し、全身循環への分布は最小限であったことを示している。フラーレンC60は、循環すると、血液から速やかに排出され、主に肝臓と脾臓に保持された。これらのデータは、フラーレンC60が反復曝露後に体内に蓄積し、曝露後に有害な健康影響を誘発する可能性への懸念が高まるという仮説を支持しています。