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放射線耐性細菌含有カロテノイドによる生体脂質構造の防護を介した生体防御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K00538
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関京都大学

研究代表者

齊藤 毅  京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (10274143)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード放射線耐性細菌 / 放射線耐性機構 / 生体防御機構 / 適応進化 / 遺伝子発現 / 電離放射線 / 放射線耐性 / 生体分子損傷
研究成果の概要

γ線を選択圧とした適応進化により大腸菌が放射線耐性という表現型を獲得することが示された。また、その進化過程において放射線耐性は漸次的に上昇すること、そして進化した放射線耐性大腸菌において多くの遺伝子の発現量が野生型大腸菌のそれと異なっていることが明らかとなった。これらのことより、高い放射線耐性を有する細菌等の生物における生体防御機構の進化には、多くの遺伝子の発現量の変化が関与していることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

放射線耐性細菌のような極限環境下でも生存可能な生物の高い外的ストレスに対する卓越した生体防御期機構とその進化の詳細を解明することは、全ての生物の環境適応機構とその進化、および生物の多様性を考察する上で極めて有益である。本研究により、高い放射線耐性を有する細菌等の生物における生体防御機構の進化には、特定の遺伝子の変異、発現量の変化だけではなく、多くの遺伝子の発現量の変化が関与していることが示唆された。本研究で得られた知見は、生物の環境適応機構の進化、および生物の多様性を考察する上で有意義なものと言える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Radiophotoluminescence phenomenon in copper-doped aluminoborosilicate glass2018

    • 著者名/発表者名
      Hashikawa Ryo、Fujii Yasuhiro、Kinomura Atsushi、Saito Takeshi、Okada Arifumi、Wakasugi Takashi、Kadono Kohei
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 102 号: 4 ページ: 1642-1651

    • DOI

      10.1111/jace.16027

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gamma-ray irradiation impact of humic substances on apparent formation constants with Cu(II)2018

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Takayuki、Goto Ryohei、Saito Takeshi、Kobayashi Taishi、Ikuji Takagi、Sugiyama Yuko
    • 雑誌名

      Journal of Nuclear Science and Technology

      巻: 55 号: 11 ページ: 1299-1308

    • DOI

      10.1080/00223131.2018.1503573

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生物物理学的手法を用いた納豆菌の研究-納豆菌が生産する生理活性物質と納豆菌の放射線耐性-2018

    • 著者名/発表者名
      茶竹俊行、齊藤毅、柳澤泰任
    • 雑誌名

      放射線生物研究

      巻: 53 ページ: 280-290

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New method for estimating clustering of DNA lesions induced by physical/chemical mutagens using fluorescence anisotropy2017

    • 著者名/発表者名
      K. Akamatsu, N. Shikazono, and T. Saito
    • 雑誌名

      Analytical Biochemistry

      巻: 536 ページ: 78-89

    • DOI

      10.1016/j.ab.2017.08.007

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナットウキナーゼとメナキノン-7の構造研究2017

    • 著者名/発表者名
      柳澤 泰任、太田 さくら、足立 達美、内藤 佐和、須見 洋行、齊藤 毅、茶竹 俊行
    • 雑誌名

      テンペ研究会誌

      巻: 13 ページ: 7-13

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] LC-MS/MS analysis of post-translational modifications including oxidation and deamidation of rat lens α- and β-crystallins induced by γ-irradiation.2016

    • 著者名/発表者名
      Kim I, Saito T, Fujii N, Kanamoto T and Fujii N
    • 雑誌名

      Amino Acids

      巻: 48 号: 12 ページ: 2855-2866

    • DOI

      10.1007/s00726-016-2324-y

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Site specific oxidation of amino acid residues in rat lens γ-crystallin induced by low-dose γ-irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      I. Kim, T. Saito, N. Fujii, T. Kanamoto, T. Chatake, and N. Fujii
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 466 号: 4 ページ: 622-628

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.09.075

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] γ線を選択圧とした適応進化による放射線耐性大腸菌の作出2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤 毅
    • 学会等名
      命の起原および進化学会 第44回学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cu含有シリカガラスにおけるラジオフォトルミネセンス2019

    • 著者名/発表者名
      高田 雄矢、橋川 凌、木野村 淳、齊藤 毅、若杉 隆、角野 広平
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ガンマ線照射による酸化物ガラス中のCuイオンの価数変化挙動2018

    • 著者名/発表者名
      3.橋川 凌、木野村 淳、齊藤 毅、岡田 有史、若杉 隆、角野 広平
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cuドープガラスにおけるラジオフォトルミネッセンスの線量応答性とそのメカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      橋川 凌、藤井 康浩、木野村 淳、齊藤 毅、岡田 有史、若杉 隆、角野 広平
    • 学会等名
      第65回応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Diamond dose rate detector testing at KURRI- A joint UK-Japan research project - 171262017

    • 著者名/発表者名
      Liam Payne, Chris Hutson, Yoshiyuki Takahashi, Koichi Takamiya, Takeshi Saito, Jun-Ichi Hori, Hironobu Unesaki, Thomas Scott
    • 学会等名
      WM2017 Conference
    • 発表場所
      Phoenix (USA)
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cuドープ酸化物ガラスにおけるラジオフォトルミネッセンス2017

    • 著者名/発表者名
      橋川 凌、藤井 康浩、木野村 淳、齊藤 毅、藪内 敦、岡田 有史、若杉 隆、角野 広平
    • 学会等名
      第58回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] γ線照射によるラット水晶体のクリスタリン中のアミノ酸残基の脱アミド化2016

    • 著者名/発表者名
      藤井 紀子、金 仁求、齊藤 毅、藤井 智彦、金本 尚志
    • 学会等名
      第59回日本放射線影響学会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] γ線照射によるα-, β- およびγ-クリスタリン中のアミノ酸残基の酸化2016

    • 著者名/発表者名
      金 仁求、齊藤 毅、藤井 智彦、金本 尚志、藤井 紀子
    • 学会等名
      第59回日本放射線影響学会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] γ線照射によるラット水晶体α-およびβ-クリスタリンの酸化、脱アミド化および異性化等の翻訳後修飾の一斉分析2016

    • 著者名/発表者名
      金 仁求、齊藤 毅、藤井 智彦、金本 尚志、藤井 紀子
    • 学会等名
      第89回 日本生化学会
    • 発表場所
      仙台国際センター(仙台市)
    • 年月日
      2016-09-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フミン物質の錯生成能へのガンマ線照射影響2016

    • 著者名/発表者名
      後藤 涼平、齊藤 毅、小林 大志、佐々木 隆之
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      久留米シティプラザ(久留米市)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] γ線照射によるラット水晶体α-、β-クリスタリン中の翻訳後修飾の一斉分析2016

    • 著者名/発表者名
      金 仁求、齊藤 毅、藤井 智彦、金本 尚志、藤井 紀子
    • 学会等名
      第55回日本白内障学会・第42回水晶体研究会
    • 発表場所
      いわて県民情報交流センター(盛岡市)
    • 年月日
      2016-07-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] LC-MS/MSによるγ線照射後のラット水晶体α-、β-クリスタリンの翻訳後修飾の一斉分析2016

    • 著者名/発表者名
      金 仁求、齊藤 毅、藤井 智彦、金本 尚志、藤井 紀子
    • 学会等名
      第16回 日本蛋白質学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] γ線照射によるラット水晶体α-およびβ-クリスタリンの酸化、脱アミド化および異性化等の翻訳後修飾の迅速LC-MS/MS分析2016

    • 著者名/発表者名
      金 仁求、齊藤 毅、藤井智彦、金本尚志、茶竹俊行、藤井紀子
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会 第41回学術講演会
    • 発表場所
      鳴門教育大学(鳴門市)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット水晶体タンパク質に対するγ線照射の影響研究2015

    • 著者名/発表者名
      金 仁求、齊藤 毅、藤井智彦、金本尚志、茶竹俊行、藤井紀子
    • 学会等名
      第88回 日本生化学会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット水晶体タンパク質に対するγ線照射の影響解析2015

    • 著者名/発表者名
      金 仁求、齊藤 毅、藤井智彦、金本尚志、茶竹俊行、藤井紀子
    • 学会等名
      第54回 日本白内障学会 第41回 水晶体研究会
    • 発表場所
      ミッドランドホール(名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Carotenoids on Damage of Biological Lipids Induced by Ionizing Radiation2015

    • 著者名/発表者名
      T. Saito and N. Fujii
    • 学会等名
      The 15th International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      kyoto International Conference Center (Kyoto, Japan)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Clustered and Isolated Oxidative DNA Damages Induced by Atomic Reactor Neutron Radiations2015

    • 著者名/発表者名
      H. Terato, K. Kudo, K. Mori, Y. Tokuyama, H. Tanaka, and T. Saito
    • 学会等名
      The 15th International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      kyoto International Conference Center (Kyoto, Japan)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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