| 研究課題/領域番号 |
10480132
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境影響評価(含放射線生物学)
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
米井 脩治 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)
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| 研究分担者 |
張 秋梅 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00260604)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2000年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1999年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1998年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
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| キーワード | 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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| 研究概要 |
大腸菌の活性酸素ストレス応答は、スーパーオキサイドと過酸化水素という2種の活性酸素に対して別々の防御システムを持っており、それぞれSoxRS、OxyRというタンパクにより調節されている。スーパーオキサイドストレスに応答する調節タンパクのうち、SoxRタンパクはセンサーとして働き、スーパーオキサイドにより活性化され、このレギュロンの遺伝子の直接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。SoxRの[2Fe-2S]クラスターはSoxRタンパクの転写活性に不可欠で、[2Fe-2S]クラスターが一電子の酸化を受けることにより活性化される。その酸化還元の機構について調べるため、まずスーパーオキサイドの発生しない嫌気的条件で実験を行った。diamideの処理によりsoxR依存的にsoxSの誘導が起きることが分かった。diamideはSH基の酸化剤として知られる試薬である。しかし、soxRの酸化還元はSH基の酸化還元と直接関係しているとは考えにくい。そこでdiamideのターゲットになる分子内に酸化還元されるSH基を持つ何らかのタンパクが、soxRの酸化還元に関係しているのではないかと考えた。大腸菌では、H_2O_2に応答して30種類以上のタンパクが誘導合成される。このstimulonにはoxyR遺伝子の産物によって正に調節を受ける少なくとも9種類のタンパクが含まれる。OxyRは6個のシステイン残基を含んでいる。このうち199番目と208番目のシステインのSH基が酸化されS-S結合を形成することによって活性化することが報告されている。酸化ストレスは一過性であり、活性型OxyRは細胞内の過酸化水素濃度が減少すると還元型(不活性型)に戻る。本研究では、チオレドキシン系やグルタレドキシン系の大腸菌変異株を用いてkatG遺伝子の発現およびOxyRの抗体を用いた生化学的な解析を行いOxyRの酸化還元の制御機構を解析した。その結果、チオレドキシンやグルタレドキシン、さらにチオレドキシン還元酵素およびグルタチオン還元酵素とOxyRとの関係について興味深い結果が得られた。
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