1998 年度実績報告書

放射線および活性酸素に対する細胞応答とその制御機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号	10480132
研究種目	基盤研究(B)
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)
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
研究概要	0xyRレギュロンのメンバーであるkatGとlacZの融合遺伝子を作成し、その発現に対するtrxA、grxA (チオレドキシン、グルタレドキシンをコード)遺伝子の突然変異の影響を調べた。これらの遺伝子が欠損すると、katG遺伝子の過酸化水素による発現誘導は野生株に比べて増大することが分かった。さらに、これらの遺伝子両方を欠損したtrxAgrxA二重変異株では、過酸化水素を添加していない状態でも、野生株でのストレス添加後の高いレベルでkatG遺伝子の転写が見られた。この場合、添加した過酸化水素の効果はなかった。二重変異株ではOxyRタンパク質はストレス(過酸化水素)の有無にかかわらず恒常的に活性型(酸化型)の状態にあることを示している。すなわち、酸化型OXyRタンパクを再還元する細胞内因子はチオレドキシンとグルタレドキシンの二つであることを強く示唆している。さらに、スーパーオキサイドによる酸化ストレスに対して誘導されるSoxRSレギュロンの制御にもチオレドキシンやグルタレドキシンが関与していることを発見した。スーパーオキシド増産剤によるsoxSの発現はtrxA、grxAが欠損することによって著しく増大を示した。OxyRの活性化は199番目と208番目のシステイン間のジスルフィド結合によってもたらされるが、この反応にチオレドキシンやグルタレドキシンが関与するのは考えやすい。一方、SoxRタンパクは[2Fe-2Slクラスターを持ち、これが酸化されることにより活性化され、このレギュロン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。この酸化、還元にチオレドキシンやグルタレドキシンがどう関与しているのか、直接的か間接的か、現時点ではまだ理解されていない。

研究成果

(5件)

すべてその他

すべて文献書誌 (5件)

[文献書誌] Takemoto,T.,Zhang,Q.-M.,and Yonei,S.: "Different mechanisms of thioredoxin in its reduced and oxidized forms in defense against hydrogen peroxide in Esherichia coli." Free Rad Biol.Med.24. 556-562 (1998)
[文献書誌] Zhang,Q.-M.,Matsumoto,Y.,and Yonei,S.: "3'-Blocking damage of DNA as a mutagenic lesion caused by hydrogen peroxide in Escherichis coli." J.Radiat.Res.39. 137-144 (1998)
[文献書誌] Zhang,Q.-M.,Ishikawa,N.,Nakahara,T.and Yonei,S.: "Escherichia coli Mut Y protein has a guanine-DNA glycosylase that acts on 7,8-dihydro-8-oxoguanine:guanine mispair to prevent spontaneous G:C-C:G transversions." Nucleic Acids Res.26. 4669-4675 (1998)
[文献書誌] Zhang,Q.-M.,Sugiyama,H.,Miyabe and Yonei,S.: "Replication in vitro and clealvage by restriction endonuclease of 5-formyluracil-and 5-hydroxymethyluracil-containing oligonucleotides:" Int.J.Radiat.Biol.75. 59-65 (1999)
[文献書誌] Zhang,Q.-M.,Tachibana,A.and Yonei,S.: "Exp.Protocols for Reactive Oxygen Species(ROS)and Reactive Nitrogen Species(RNS)" (Edited by N.Taniguchi and J.M.C.Gutteridge),Oxford University Press(印刷中), (1999)

1998 年度 実績報告書

放射線および活性酸素に対する細胞応答とその制御機構に関する研究

研究代表者

米井 脩治 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)

研究成果

[文献書誌] Takemoto,T.,Zhang,Q.-M.,and Yonei,S.: "Different mechanisms of thioredoxin in its reduced and oxidized forms in defense against hydrogen peroxide in Esherichia coli." Free Rad Biol.Med.24. 556-562 (1998)

[文献書誌] Zhang,Q.-M.,Matsumoto,Y.,and Yonei,S.: "3'-Blocking damage of DNA as a mutagenic lesion caused by hydrogen peroxide in Escherichis coli." J.Radiat.Res.39. 137-144 (1998)

[文献書誌] Zhang,Q.-M.,Ishikawa,N.,Nakahara,T.and Yonei,S.: "Escherichia coli Mut Y protein has a guanine-DNA glycosylase that acts on 7,8-dihydro-8-oxoguanine:guanine mispair to prevent spontaneous G:C-C:G transversions." Nucleic Acids Res.26. 4669-4675 (1998)

[文献書誌] Zhang,Q.-M.,Sugiyama,H.,Miyabe and Yonei,S.: "Replication in vitro and clealvage by restriction endonuclease of 5-formyluracil-and 5-hydroxymethyluracil-containing oligonucleotides:" Int.J.Radiat.Biol.75. 59-65 (1999)

[文献書誌] Zhang,Q.-M.,Tachibana,A.and Yonei,S.: "Exp.Protocols for Reactive Oxygen Species(ROS)and Reactive Nitrogen Species(RNS)" (Edited by N.Taniguchi and J.M.C.Gutteridge),Oxford University Press(印刷中), (1999)

1998 年度実績報告書

米井脩治京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60093340)