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酵母の活性酸素ストレス適応機構における分子進化

研究課題

研究課題/領域番号 08456053
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用微生物学・応用生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

木村 光  京都大学, 食糧科学研究所, 教授 (80026541)

研究分担者 井沢 真吾  京都大学, 食糧科学研究所, 助手 (10273517)
井上 喜晴 (井上 善晴)  京都大学, 食糧科学研究所, 助教授 (70203263)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1996年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
キーワードSaccharomyces cerevisiae / Hansenula mra kii / OSR1 / DOG2 / GSH2 / GPX / Catalase / Glutathione / Hansenula mrakii / catalase / yAP-1
研究概要

Saccharomyces cerevisiaeのカタラーゼ欠損株(ctal△,cttl△,ctal△/cttl△)を構築し、過酸化水素に対する耐性・適応能について検討した。また、大腸菌やヒト赤血球との比較検討を行い、適応機構と進化の関係について考察を加えた。さらに酸化的ストレス適応機構において重要な坑酸化酵素であると考えられるgltathione peroxidase(GPx)について解析を行った。これまで、微生物はシトクロムcペロキシダーゼを持ことからGPxを持たないと考えられてきたが、本申請者らは酵母Hansenula mrakiiがGPxを持つことを既に報告し、今回本酵素遺伝子のクローニングを試みた。その結果、PGL1遺伝子を単離し解析を行った。さらにS.cerevisiaeについてもゲノムデータベースの解析により3つのGBxホモログ(YKL026c,YBR244w,YIR037w)遺伝子について破壊株を構築ストレス適応応答での役割と発現制御機構について解析を進めた。また酸化的ストレス適応応答における、坑酸化性物質グルタチオンの再還元系の生理的意義を種々の遺伝子破壊株を用いて検討し、原核細胞の大腸菌、下等真核生物である酵母、及び哺乳類の三者の間でストレス応答における役割に相違があることを明らかにした。また、細胞内グルタチオン含量の制御に関与するOSR1/ZRC1遺伝子の発現制御機構の解析を行った。OSR1/ZRC1遺伝子の発現は金属制御条件下で誘導され、その誘導には亜鉛代謝にかかわる転写因子Zaplpの影響下にあることを明らかにした。過酸化脂質についても、Snyder-library法を用いてtert-butyl hydroperoxideによって発現誘導される遺伝子のスクリーニングを行い、2-deoxyglucose-6-phosphate phosphataseをコードするDOG2遺伝子が過酸化脂質応答性であることを明らかにした。この遺伝子は過酸化脂質以外にもグルコース飢餓や浸透圧ストレスによっても誘導され、その発現はHOG-MAP kinase cascadeにより制御されることを解明した。また、グルタチオン合成系の鍵酵素glutathione synthetaseをコードするGSH2遺伝子を同定した。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] T.Miki, et al: "Oxidative stress response in yeast purification and some propeties of Oxidative stress-inducible glucose-6-phosphate dehydrogenase from H.mrakii" Biosci.Biotech.Biochem.60(6). 966-970 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Miki, et al: "Oxidative stress response in yeast purification and characterization of glutathione reductase from H.mrakii" Biosci.Biotech.Biochem.60(7). 1207-1209 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kobayashi, et al: "Correlation of the OSR/ZRC/gene product and the intracellular glutathione levels in Saccharomyces cerevisiae" Biotechnol.Appl.Biochem.23. 3-6 (1996)

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  • [文献書誌] Y.Inoue, et al.: "Evaluation of catechin and its derivatives as antioxidant recovery of growth arrest of Escherichia coli under oxidative conditions" J.Sci.Food Agric.71. 297-300 (1996)

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  • [文献書誌] Y.Inoue and A.Kimura: "Identification of the structural gene for glyoxalase I from Saccharomyces cerevisiae" J.Biol.Chem.271(42). 25958-25965 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Izawa et al: "Importance of catalase in the adaptive response to hydrogen peroxide analysis of acatalasemic Saccharomyces cerevisiae" Biochem.J.320(1). 61-67 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue, et al: "Oxidative stress response in yeast a new type of glutathione peroxidase from Hansenula mrakii" Recent Reserch Deveopments in Atricultural and Biological Chemistry. (印刷中). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue, et al: "Molecular identification of glutathione synthetase (GSH2) from Saccharomyces cerevisiae" Biochim.Biophys.Acta. 1395(3). 315-320 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Izawa et al: "Importance of glucose-6-phosphate dehydrogenase in the adaptive response to hydrogen peroxide in Saccharomyces cerevisiae" Biochem.J.330(2). 811-817 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 井沢 真吾、木村 光: "酵母の各種遺伝子破壊株を用いた酸化的ストレス応答の研究" 京都大学食糧科学研究所報告. 60. 131-132 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue et al.: "Expression of the glyoxalase I gene of Saccharomyces cerevisiae is regulated by high osmolarity glycerol mitogen-activated protein kinase pathway in osmotir" J.Biol.Chem.273(5). 2977-2983 (1998)

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  • [文献書誌] 井上 善晴: "酵母のMAPキナーゼカスケードによるストレス環境下での遺伝子発現制御DOG2とGLO1遺伝子を例に" 京都大学食糧科学研究所報告. 61(印刷中). (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Kobayashi, S.Miyabe, S.Izawa, Y.Inoue and A.Kimura: "Correlation of OSR/ZRCI gene product and intracellular glutathione level in Saccharomyces cerevisiae." Biotechnol.Appl.Biochem.23(1). 3-6 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue and A.Kimura: "Identification of the structural gene for glyoxalase I from Saccharomyces cerevisiae." J.Biol.Chem.271(42). 25958-25965 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue, S.Trevanich, Y.Tsujimoto, T,miki, S.Miyabe, K.Sugiyama, S.Izawa and A.Kimura.: "Evaluation of catechin and its derivatives as antioxidant. recobery of growth arrest of Escherichia coli under oxidative conditions." J.Sci.Food Agric.71(3). 297-300 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Miki, Y.Tsujimoto, S.Miyabe, K.Sugiyama, S.Izawa, Y.Inoue and A.Kimura.: "Oxidative stress response in yeastl : purification and some properties of oxidative stress-inducible glucose-6-phosphate dehydrogenase from Hansenula mrakii." Biosci.Biotech.Biochim.60(6). 966-970 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Miki, Y.Tsujimoto, S.Miyabe, K.Sugiyama, S.Izawa, Y.Inoue and A.Kimura.: "Oxidative stress response in yeast : purification and characterization of glutathione reductase from Hansenula mralii." Biosci.Biotech.Biochim.60(7). 1207-1209 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Izawa, Y.Inoue and A.Kimura.: "Importance of catlase in the adaptive respones to hydrogen peroxide : analysis of acatalasaemic Saccharomyces cerevisiae." Biochem.J.320(1). 61-67 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Izawa, Y.Inoue and A.Kimura.: "Study on the adaptive response to oxidative stress in yeast using gene disruptants." Bull.Res.Inst.Food Sic., Kyoto Univ.60. 131-132 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Kimura.: "Genetic and biochemical studies on molecular breeding of yeast cells." Nippon Nougei-Kagaku kaishi. 71(7). 691-697 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue, Y.Tsujimoto and A.Kimura.: "Expression of the glyoxalase I gene of Saccharomyces cerevisiae is regulated by high osmolarity glycerol mitogen-actived protein kimise pathway in somotic stress response." J.Biol.hem. 273(5). 2977-2983 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Izawa, K.Maeda, T.Miki, J.Mano, Y.Inoue and A.Kimura.: "Importance of glucose-6-phosphate dehydrogenase in the adaptive response to hydrogen peroxide in Saccharomyces cerevisiae." Biochem.J.330(2). 811-817 (1998)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue, K.Sugiyama, S.Izawa and A.Kimura.: "Molecular identification of glutathione synthetase (GSH2) gene from Saccharomyces cerevisiae." Biochim.Biophys.Acta. 1395(3). 315-320 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue and A.Kimura.: "Oxidative stress response in yeast : a new type of glutathione peroxidese from Hansenula mrakii." Recent Research Developments in Agricultural and Biological Chemistry, (ed.by S.G.Pandali), Research Signpost.(in press).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue: "Gene expression by MAP kinase cascabe in yeast under stress conditions-DOG2 and GLO1 genes-." Bull.Res.Inst.Food Sci., Kyoto Univ.61(in press).

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Inoue et al: "Oxidative stress response in yeast a new type of glutathione peroxiclase from tlansenula mrakii" Recent Reserch Developments in Agricultural and Biological Chemistry. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Inoue et al.: "Molecular identification of glutathione synthe tase (GSH2) from Saccharomyces cerevisiae" Biochim.Biophys.Acta. 1395(3). 315-320 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Izawa et.al.: "Importance of glucose-6-phosphate dehydrogenase in the adaptive response to hydrogen peroxide in Saccharomyces cerevisiae" Biochem.J. 330(2). 811-817 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 井沢真吾, 木村 光: "酵母の各種遺伝子破壊株を用いた酸化的ストレス応答の研究" 京都大学食糧科学研究所報告. 60. 131-132 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Inoue et al.: "Expression of the glyoxalase I gene of Saccharomyces cerevisiae is regulated by high Osmolarity glycerol mitogen-activated protein kinase pathway in osmotic" J.Biol.Chem.273(5). 2977-2983 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 井上善晴: "酵母のMAPキナーゼカスケードによるストレス環境下での遺伝子発現制御DOG2とGLO1遺伝子を例に" 京都大学食糧科学研究所報告. 61(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Miki,et al.: "Oxidatire Stress response in yeast : purification and some propetries of oxidatire stress-inducible glucose-6-phosplxite dehydrogenase from H.mrakii" Biosci.Biotech.Biochem.60(6). 966-970 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Miki,et al.: "Oxidatire stress response in yeast : puritication and characterization of glutathione reductase from Hansenula mrakii" Biosci.Biotech.Biochem.60(7). 1207-1209 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kobayashi,et.al.: "Correlation of the OSR/ZRC/gene product and the intracellular glutathione levels in Saccharomyces cerensiae" Biotechnol.Appl.Biochem.23. 3-6 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Inoue,et al.: "Evaluation of catechin and its derivatires as antioxidont : recorery of growth arrest of Escherichia coli under oxidatire conditions" J.Sci.Food Agric.71. 297-300 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Iniue and A.Kimura: "Iclentification of the structuralgene for glyoxalase I from Saccharomyces cererisiae" J.Biol.Chem.271(42). 25958-25965 (1996)

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      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.Izawa,et al.: "Importance of catalase in the adaptire response to hydrogen peroxide : analysis of acatalasemic Saccharn myces cerevisiae" Biochem.J.320(1). 61-67 (1996)

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      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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