1999 Fiscal Year Annual Research Report
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10832008
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
石井 直明 東海大学, 医学部, 助教授 (60096196)
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| Keywords | 酸化ストレス / 老化 / C.elegans / ミトコンドリア / シトクロームb / 電子伝達系 / 酸化タンパク質 / 突然変異 |
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| Research Abstract |
活性酸素が老化の一因であることを実証するために、線虫の一種C.elegansより酸素に高い感受性を示す突然変異体(mev)を分離した。その中でも酸素濃度に比例して著しい寿命短縮を示すmev-1の解析を行った。mev-1の原因遺伝子がミトコンドリア内膜に存在する電子伝達系の酵素(複合体IIのサブユニット)でありmev-1では複合体IIの活性か野生株の10%に低下していた(Nature、1998)。電子伝達系はエネルギー産生の中心的役割を持ち、特に複合体IIはTCA回路にも関与していることから、この遺伝子の異常は呼吸代謝全体に大きな影響を与えることが考えられる。
本年度は活性酸素の発生量の測定を行った。
ミトコンドリア分画にコハク酸またはNADAを基質として、ウミホタル・ルシフェリン誘導(MCLA)を添加すると、活性酸素であるスーパーオキシド(O_2^-)が化学発光により検出される。NADHは電子伝達系の複合体Iの、コハク酸は複合体IIの基質となる。
コハク酸を添加しても、mev-1においては発光量には変化が起らなかった。これはmev-1の原因遺伝子の産物である複合体IIの機能不全によるものと思われる。一方、NADHをmev-1に添加すると、予想に反してO_2^-の産生量は野生体の半分にとどまっていた。これまで、mev-1が酸化ストレスに感受性である原因を、複合体IIの異常より、そこから逸脱した多量の電子が活性酸素を生じると考えていた。しかし今回の結果は、活性酸素量の増加ではなく、TCAサイクルに異常が生じ、それにより酸化ストレスを受けやすい状態になっていることを示唆している。
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[Publications] Yasuda, K.: "protein carbonyl accumulation in aging dauer formation-defective (daf) mutants ofCaenorhabditis elegans"J. Gerontology: Bio. Sci.. 54A. B47-B51 (1999)
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[Publications] Yanase, S.: "Cloning of the oxidative stress-responsive genes in Caenorhabditis elegans"J. Radat. Res. 40. 39-47 (1999)
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[Publications] Yanase, S.: "Oxidative stress pretreatment increase the X-radiation resistance of the nematode Caenorhabtditis elegans"Mutation Research. 426. 31-39 (1999)
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[Publications] Goto, S.: "Carbonylated protein in aging and exercise: immunoblot approaches"Mech. Ageing Develop. 107. 245-253 (1999)
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[Publications] Hartman, P.S.: "Method in Molecualr Biology"Humana Press Inc.. 6 (1999)
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[Publications] Ishii, N.: "Molecular Biology of Aging"Springer. 16 (2000)
