酸化的遺伝子損傷を生成する環境因子の同定とその制御に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09248218
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 米井 修治 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 張 秋梅 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00260604)
• Keywords: スーパーオキシド / 塩基置換 / soxS / トランスバ-ジョン / ミューテーター / 自然突然変異 / 放射線

Research Abstract

(1)SoxRSはスーパーオキサイドに応答して特定の遺伝子群の発現を調節している。MillerのCC101〜106株を用いてsoxSを欠損させた変異株とその親株とで塩基置換スペクトルの違いを比較した。CC101〜106株はそれぞれ特定の塩基置換を起こした時にβ-ガラクトシダーゼ活性が回復するように設計されている。Spontaneous mutationではsoxS欠損変異株とその親株について、AT-TAトランスバ-ジョンに大きな差がみられたがその他ははとんど大きな差はみられなかった。しかしmenadioneでこれらの株を処理して細胞内スーパーオキサイド濃度を増大させるとGC-CGおよびAT-TAトランスバ-ジョンの頻度が有意に増大した。このことはSoxRSの制御を受ける遺伝子産物がGC-CGおよびAT-TAのトランスバ-ジョン生成を抑制していることを示唆するものである。(2)電離放射線で大腸菌を処理するとGC-CGトランスバ-ジョンが高い頻度で誘発される。GC-CGトランスバ-ジョンを起こす原因を知るため、まずその自然突然変異頻度を特異的に増大させる新しいタイプのミユ-テーター株を大腸菌から分離する試みを行った。大腸菌のCC103を材料に用いたが、この株ではGC-CGの変化が起こった場合でのみLac^十に復帰するからである。得られた株はLac^十への復帰突然変異およびリファンピシン抵抗性への自然突然変異の頻度が親株に比べ顕著に増大した。このミユ-テーター株はトランスバ-ジョン特異的であったが、GC-CGの頻度はもっとも高い特徴を示した。この遺伝子は大腸菌染色体の約67分に位置した。

Research Products

• [Publications] Q.M.Zhang and S.Yonei: "Replication of DNA templates containing 5-formyluracil,a major oxidative lesion of thymine in DNA" Nucleic Acids Research. 25(20). 3969-3974 (1997)
• [Publications] 米井脩治, 張秋梅, 松本由記子, 中原岳久: "酸化ストレスと細胞制御:生物のパラドックス" 放射線生物研究. 32. 87-104 (1997)
• [Publications] Takemoto,T., Q.M.Zhang and S.Yonei: "Different mechanisms of thioredoxin in its reduced and oxidized forms in defense against hydrogen peroxide in Escherichia coli" Free Radical Biology and Medicine. 24(5)(印刷中). (1998)
• [Publications] Zhang,Q.M, A.Tachibana and S.Yonei: "Experimental Protocols for reacitive oxygen species and reactive nitrogen species (RNS)" Oxford University Press, 250 (1998)