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細胞の放射線および酸素ストレス応答の分子機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 08458153
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 環境影響評価(含放射線生物学)
研究機関京都大学

研究代表者

米井 脩治  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)

研究分担者 張 秋梅  京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00260604)
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
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1996年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
キーワードグルタチオン / チオレドキシン / 活性酸素 / レドックス制御 / OxyR / ジアミド / SH酸化 / グルタレドキシン / レドックス / 過酸化水素 / X線感受性 / 酸化ストレス応答 / 宿主細胞回復 / DNA修復 / 酸化的DNA損傷 / oxyR / レギュロン
研究概要

細胞を活性酸素による酸化から保護し、細胞内の還元環境を維持する、つまり、細胞内のレドックス状態を調節する機構として、グルタチオン系、チオレドキシン系の存在することが多くの細胞で知られている。大腸菌において、trxA遺伝子にコードされているチオレドキシンは、酸化還元をうけるS-S構造を活性中心に持ち、酸化されたタンパク質などの還元を行うとともに、NADPHをプロトンドナーとして、trxB遺伝子にコードされるチオレドキシンレダクターゼにより還元される。大腸菌において酸化型のチオレドキシンが過酸化水素の消去に働くカタラーゼHPIの転写量を増大させること、またこの調節が過酸化水素適応応答を制御しているOxyRタンパク質を介していることが示された。さらにOxyRの活性化が過酸化水素水だけではなく、チオレドキシンの関与のもとに細胞内のレドックスバランスの異常によっても起こることが分かった。このようにチオレドキシン系が過酸化水素適応応答の制御に重要な役割を果たすことが分かった。チオレドキシンレダクターゼの欠失株では、チオレドキシンのレドックスサイクルはこわされ、酸化型への傾きが起こっている。これらの結果は、酸化型チオレドキシンが結果的にOxyRを活性化することを示唆している。過酸化水素の投与やtrxB変異の導入でなくても、チオレドキシンを酸化型に傾けることができれば、OxyRの活性化を起こすことができるはずであると考え、嫌気的条件下でSH酸化剤であるジアミドを用いて実験したところ、katG遺伝子の発現が誘導されるが観察された。しかも、この誘導はoxyRに依存した。

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

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] 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)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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 Medichine. 24(5)(印刷中). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhang, Q.M., A.Tachibana and S.Yonei: "Experimental Protocols for reactive oxygen species and reactive nitrogen species (RNS)" Oxford University Press, 250 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhang, Q.M., H.Sugiyama, I.Miyabe, S.Matsuda, I.Saito and S.Yonei: "Replication of DNA templates containing 5-formyluracil, a major oxidative lesion of thymine in DNA." Nucleic Acids Research. 25(20). 3969-3973 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yonei, S., Q.-M.ZHANG,Y.MATSUMOTO,T.NAKAHARA: "Oxidative Stress and Cellular Responses : Biological Paradox (Japanese)" Radiation Biology Research Communications. 32. 87-104 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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 Medicine. 24(5) (in press). (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhang, Q.M., A.Tachibana and S.Yonei: Oxygen stress model : E.coli, cultured cells in : Experimental Protocols for reactive oxygen species and reactive nitrogen species (RNS) (Edited by N.Taniguchi and J.M.C.Gutteridge). Oxford University Press, (in press), (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 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)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Zhang,Q.M., A.Tachibana and S.Yonei: "Experimental Protocols for reactive oxygen species and reactive nitrogen species (RNS)" Oxford University Press, 250 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Q.M.Zhang,S.Mito,T.Takemoto and S.Yonei: "Induction of repair capacity for oxidatively damaged DNA as a component of peroxide stress in Escerichia coli" J.Radiat.Res.37・3. 171-176 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] H.Sugiyama,S.Matsuda,Q.M.Zhang S.Yonei and I.Saito: "New sythetic method of 5-formyluracil-containing oligonucleotides and their melting behavior" Tetrahedron Lett.37・50. 9067-9070 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yamamoto,F.Uraki,S.Yonei and O.Yukawa: "Enzymatic repair mechanisms for base modifications induced by oxygen radicals" J.Radiat.Res.(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takemoto,Q.M.Zhangand S.Yosei: "The effect of thioredoxin-and thioredoxin reductase-deficiency on the sensitivity to oxidative stress in Escherichia coli" Int.J.Radiat.Biol.(印刷中). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 米井脩治,張 秋梅(共著): "活性酸素と医食同源" 共立出版, 356 (1996)

    • 関連する報告書
      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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