1998 Fiscal Year Annual Research Report
放射線および活性酸素に対する細胞応答とその制御機構に関する研究
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10480132
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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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, 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 | 放射線 / 活性酸素 / チオレドキシン / グルタレドキシン / 酸化ストレス応答 / OxyR / SoxR / レドックス制御 |
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| Research Abstract |
0xyRレギュロンのメンバーであるkatGとlacZの融合遺伝子を作成し、その発現に対するtrxA、grxA (チオレドキシン、グルタレドキシンをコード)遺伝子の突然変異の影響を調べた。これらの遺伝子が欠損すると、katG遺伝子の過酸化水素による発現誘導は野生株に比べて増大することが分かった。さらに、これらの遺伝子両方を欠損したtrxAgrxA二重変異株では、過酸化水素を添加していない状態でも、野生株でのストレス添加後の高いレベルでkatG遺伝子の転写が見られた。この場合、添加した過酸化水素の効果はなかった。二重変異株ではOxyRタンパク質はストレス(過酸化水素)の有無にかかわらず恒常的に活性型(酸化型)の状態にあることを示している。すなわち、酸化型OXyRタンパクを再還元する細胞内因子はチオレドキシンとグルタレドキシンの二つであることを強く示唆している。さらに、スーパーオキサイドによる酸化ストレスに対して誘導されるSoxRSレギュロンの制御にもチオレドキシンやグルタレドキシンが関与していることを発見した。スーパーオキシド増産剤によるsoxSの発現はtrxA、grxAが欠損することによって著しく増大を示した。OxyRの活性化は199番目と208番目のシステイン間のジスルフィド結合によってもたらされるが、この反応にチオレドキシンやグルタレドキシンが関与するのは考えやすい。一方、SoxRタンパクは[2Fe-2Slクラスターを持ち、これが酸化されることにより活性化され、このレギュロンの転写のアクチベーターであるSoxSタンパクの発現を誘導する。この酸化、還元にチオレドキシンやグルタレドキシンがどう関与しているのか、直接的か間接的か、現時点ではまだ理解されていない。
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Research Products
(5 results)
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[Publications] Takemoto,T.,Zhang,Q.-M.,and Yonei,S.: "Different mechanisms of thioredoxin in its reduced and oxidized forms in defense against hydrogen peroxide in Esherichia coli." Free Rad Biol.Med.24. 556-562 (1998)
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[Publications] Zhang,Q.-M.,Matsumoto,Y.,and Yonei,S.: "3'-Blocking damage of DNA as a mutagenic lesion caused by hydrogen peroxide in Escherichis coli." J.Radiat.Res.39. 137-144 (1998)
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[Publications] Zhang,Q.-M.,Ishikawa,N.,Nakahara,T.and Yonei,S.: "Escherichia coli Mut Y protein has a guanine-DNA glycosylase that acts on 7,8-dihydro-8-oxoguanine:guanine mispair to prevent spontaneous G:C-C:G transversions." Nucleic Acids Res.26. 4669-4675 (1998)
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[Publications] Zhang,Q.-M.,Sugiyama,H.,Miyabe and Yonei,S.: "Replication in vitro and clealvage by restriction endonuclease of 5-formyluracil-and 5-hydroxymethyluracil-containing oligonucleotides:" Int.J.Radiat.Biol.75. 59-65 (1999)
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[Publications] Zhang,Q.-M.,Tachibana,A.and Yonei,S.: "Exp.Protocols for Reactive Oxygen Species(ROS)and Reactive Nitrogen Species(RNS)" (Edited by N.Taniguchi and J.M.C.Gutteridge),Oxford University Press(印刷中), (1999)
