2001 Fiscal Year Annual Research Report
放射線抵抗性細菌Deinococcus radioduransの生存戦略
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12480152
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山本 和生 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (20093536)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鳴海 一成 日本原子力研究所, 環境・資源利用研究部, 研究員
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| Keywords | D radiodurans / 紫外線耐性 / ゲノムDNA解読 / recA遺伝子 / UVDE遺伝子 / uvrA遺伝子 / 誘発突然差異 / 損傷除去 |
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| Research Abstract |
真正細菌Deinococcus radioduransは、放射線滅菌した肉の缶詰の中から見つかった放射線に抵抗性の細菌の一つであるD.radioduransの放射線耐性の機構を明らかにすることは、DNA修復機構を明かにするだけでなく、D.radioduransの進化や環境適応の分子機構を明らかにすることにつながる問題である。本年は、D.radioduransの紫外線抵抗低の仕組みを理解するために、本細菌のゲノムDNA解読の結果をもとに、組換え修復RecA系、除去修復UvrA1系、UvrA2系の4つのDNA修復系に着目した。これらの系に関する破壊株を作製し、各菌株の紫外線に対する応答を調べることで、組換え修復系及び除去修復系の紫外線防御への寄与を解析した。まず、recA-株においては、野生株に比べて紫外線感受性が増大し、突然変異も高頻度に誘発された。従って、組換え修復RecA系は、紫外線の致死作用も突然変異誘発作用も効果的に抑制できることが明かとなった。一方、除去修復系欠損株の場合、uvde-株及びuvrA1-株は野生株よりも紫外線にわずかに感受性となり、uvde-uvrA1株はさらに高い感受性を示した。また、突然変異誘発についても、UVDE系とUvrA1系をともに破壊された菌株では突然変異頻度が高くなった。uvrA2遺伝子を破壊しても、生存率や突然変異頻度に変化はみられなかった。従って、紫外線防御に大きく関わる除去修復系はUVDE系とUvrA1系であり、これらは互いに独立に働き、バックアップとなることが示された。さらに、各除去修復系の損傷除去能力を解析した結果、UVDE系及びUvrA1系は効率的に損傷を除去すること、UvrA2系はUveA1系の損傷除去を促進すること、そしてuvde-uvrA-1株においても損傷が除去されることが明かとなった。従って、本細菌はUVDE系やUvrA1系以外にも損傷を除去する新規の機構を有すると結論した。
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[Publications] Yuki Nagata: "The roles of Klenow processing and flap processing activities of DNA polymerase I in chromosome instability in Escherichia coli K12 strains"Genetics. 160. 13-23 (2002)
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[Publications] Katsuya Satoh: "Characterization of RecA424 and RecA670 proteins from Deinococcus radiodurans"J.Biochemistry. 131. 121-129 (2002)
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[Publications] Issay Narumi: "The LexA protein from Deinococcus radiodurans is not involved in RecA induction following γ-ray irradiation"J.Bacteriol. 183. 6951-6956 (2001)
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[Publications] Masashi Tanaka: "Effect of photoreactivation for cyclobutane pyrimidine dimers and pyrimidine(6-4) pyrimidone photoproducts on ultraviolet mutagenesis in SOS-induced Escherichia coli"Mutagenesis. 16. 1-6 (2001)
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[Publications] Takashi Watanabe: "Miscoding and misincorporation of 8-oxo-guanine during leading and lagging strand synthesis in Escherichia coli"Mol Gen Genet. 264. 836-841 (2001)
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[Publications] Takashi Watanabe: "An in vivo approach to identifying sequence context of 8-oxoguanine mutagenesis"Biochem Biophys Res Commun. 284. 179-184 (2001)
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[Publications] Kazuhiro Kiyosawa: "Amplified UvrA protein can ameliorate the ultraviolet sensitivity of an Escherichia coli recA mutant"Mutation Res. DNA Repair. 487. 149-156 (2001)
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[Publications] Kohei Ueno: "Trehalose sensitivity in Drosophila correlates with mutations in and expression of the gustatory receptor gene Gr5a"Current Biology. 11. 1451-1455 (2001)
