活性酸素を産生する環境要因の同定とその防御に関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06271236
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 米井 脩治 京都大学, 理学部, 助教授 (60093340)
• 研究分担者: 張 秋梅 京都大学, 理学部, 助手 (00260604)
• キーワード: 活性酸素 / トランスバ-ジョン / mutator / 環境変異原 / 突然変異 / 遺伝子発現

研究概要

申請者らはこれまでに活性酸素の致死作用にきわめて高感受性であるいくつかの大腸菌株を分離することを試みてきた。本研究では、活性酸素防御に関与している遺伝子を欠損させた変異株を分離した。具体的には、sodA、sodB、soi-10の三重欠損株を作成したが、自然突然変異頻度が野性株に比べて約500倍に増大しており、さらに、スーパーオキサイド増産剤および過酸化水素産生性の化学物質の致死作用に高感受性を示した。しかし、紫外線には効果がなかった。大腸菌では、スーパーオキサイドや過酸化水素で誘導される遺伝子が存在する。この応答の1つの特徴はきわめて微量(致死効果の現われる濃度の数100倍低い)で誘導されることである。申請者らが分離したsoi遺伝子のうちsoi-7あるいはsoi-10とlacZとの融合遺伝子は特に活性酸素に鋭敏に応答するので(しかもbasal levelが低い)、この系を用いて4-nitroquinoline-1-oxideのような化学物質の産生する活性酸素を検出することができた。さらに、CC103株はGC-CGトランスバ-ジョンが誘発されるとLac+に復帰する。この株から、パピ-ラ形成法で、復帰突然変異すなわちGC-CGの頻度が特異的に増大するmutatorを分離することができた。

研究成果

• [文献書誌] YONEI,S.,Q.M.ZHANG and T.TAKEMOTO: "Isolation and characterization of Escherichia coli strains containing new gene fusions indu cible by supero xide stress" Frontiers of Reactive Oxygen Species Biology and Medicine Elesevier,Amsterdam. 277-278 (1994)
• [文献書誌] ZHANG,Q.M.,T.TAKEMOTO and S.YONEI: "Molecular cloning and characterization of new members of the soxRS regulon in Escherichia colt" Frontiers of Reactive Oxygen Species in Biology and Medicine Elesevier,Amsterdam. 281-282 (1994)
• [文献書誌] TAKEMOTO,T.,Q.M.ZHANG and S.YONEI: "Isolation and characterization of new soi genes inducible by superoxide radicals in Escherichia coli K12" Frontiers of Reactive Oxygen Species in Biology and Medicine Elesevier,Amsterdam. 279-289 (1994)
• [文献書誌] ZHANG,Q.M.,T.TAKEMOTO and S.YONEI: "The sensitivity of three soi mutants of Escherichia coli to oxidizing mutagens" Environ.Mutagen Res.Comm.16. 407-412 (1995)
• [文献書誌] 張秋梅、竹本忠司、米井脩治: "酸素ストレス応答の発現と遺伝子制御" 放射線生物研究. 29. 261-274 (1994)
• [文献書誌] 米井脩治、張秋梅: "抗酸化ストレス機構研究の現状" 最新医学. 49. 2260-2266 (1994)
• [文献書誌] 米井脩治、張秋梅、竹本忠司、: "細胞工学別冊「活性酸素実験プロトコール」(谷口直之編)" 秀潤社、東京, 336 (1994)
• [文献書誌] 米井脩治、張秋梅: "活性酸素と医食同源-分子論的背景と医食の接点を求めて(井上正康編)" 共立出版、東京(印刷中), (1994)