1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07253210
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
米井 脩治 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60093340)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
張 秋梅 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00260604)
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| Keywords | スーパーオキサイド / レドックス / ストレス応答 / 遺伝子発現 / SoxRS / チオレドキシン / パーオキサイド / シグナル伝達 |
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| Research Abstract |
大腸菌にはスーパーオキサイドラジカルによって誘導される一群の遺伝子が存在する。これらの遺伝子の発現はSoxRSによって正の調節を受けているが、スーパーオキサイドラジカルそのものだけでなく、嫌気的条件下でも細胞内の酸化還元(レドックス)の変化によっても誘導されることが分かった。この応答のセンサーであるSoxRタンパクには[2Fe-2S」クラスターが含まれており、それがレドックス変化を感知した結果であると結論づけた。なぜなら、レドックスのバランスを酸化側に傾けるジアミド(diamide)によって誘導される遺伝子はほとんどがスーパーオキサイド誘導性のものと同じで、しかもSoxRS遺伝子に強く依存したからである。一方、パーオキサイドストレスに応答するOxyRレギュロンの発現も同様にジアミドで誘導された。SoxRS、OxyRはそれぞれスーパーオキサイド、パーオキサイドに特異的に応答する調節因子とされてきたが、ともに細胞内レドックスにも敏感に反応することが分かった。大腸菌のチオレドキシン(trxA)およびチオレドキシン還元酵素(trxB)の遺伝子突然変異株でのkatG:: lacZの誘導合成を野生株と比較させた。ストレッサーである過酸化水素の投与には関係せず、katG(ヒドロペルオキシダーゼIの遺伝子)の発現は、trxA株では減少しtrxB株では常に亢進していることが分かった。katG遺伝子の発現はoxyRだけでなくrpoSによって調節されている。そこで、trxA、trxB株にoxyR変異を導入した。過酸化水素で誘導されるkatG遺伝子の発現はoxyR変異によって大きく減少するが、残存する発現がチオレドキシンやその還元酵素の欠損の影響を受けなかった。
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Research Products
(7 results)
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[Publications] Zhang QM, T Takemoto & S Yonei: "The sensitivity of three soi mutants of Escherichia coli to oxidizing agents" Environ. Mutagen Res. Comm.16. 397-402 (1995)
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[Publications] 米井脩治、張秋梅: "酸化的ストレスによる遺伝子発現とその調節" 環境変異原研究. 16. 345-355 (1995)
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[Publications] 張秋梅、米井脩治: "スーパーオキシド誘導性遺伝子とその発現制御" 放射線科学. 38. 46-50 (1995)
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[Publications] Zhang QM, J Fujimoto & S Yonei: "Enzymatic repair of 5'-formyluracil in DNA caused by ionizing radiation in cell extract from mouse liver" Int. J. Radiat. Biol.68. 603-607 (1995)
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[Publications] Zhang QM & S Yonei: "Molecular clonong and characterization of a new member of the soxRS regulon in Escherichia coli" J. Bacteriol.(in press).
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[Publications] Takemoto T, QM Zhang & S Yonei: "In vivo evaluation of 3'-blocking damage in DNA as a mutagenic lesion caused by hydrogen peroxide in Escherichia coli" Mutat. Res.(in press).
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[Publications] 米井脩治、張秋梅: "活性酸素と医食同源-分子論的背景と医食の接点を求めて(井上正康編)" 共立出版(印刷中),
