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2022 年度 実績報告書

凝縮核様体依存的末端結合によるDNA修復機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K05813
研究機関東洋大学

研究代表者

鳴海 一成  東洋大学, 生命科学部, 教授 (90343920)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードDNA修復タンパク質 / 放射線抵抗性細菌 / ゲノム二本鎖切断修復
研究実績の概要

凝縮核様体依存的末端結合によるDNA修復機構に関与するDeinococcus radioduransのddrA遺伝子、ddrAP遺伝子、dr0042遺伝子、pprA遺伝子の機能解析を継続した。その結果、(i) ddrAP遺伝子のすぐ下流にdr0042遺伝子が存在し、ddrAP-dr0042オペロンが構成的発現をしていること、(ii)ゲノム配列が解読されたほとんどすべてのDeinococcus属細菌でこのオペロン構造が保存されていること、(iii) dr0042欠失株がブレオマイシン、紫外線、マイトマイシンC、ナリジクス酸およびノボビオシンに感受性を示すこと、(iv) ddrAPおよびdr0042遺伝子の二重欠失変異株のブレオマイシン、紫外線、マイトマイシンCといった変異原に対する耐性が野生株と同程度であること、(v) ddrAP、dr0042、pprA遺伝子の三重欠失変異株の変異原に対する感受性が、pprA遺伝子単独欠失変異株よりも軽減されること、(vi) ddrA遺伝子の過剰発現がD. radioduransの正常な複製を阻害することを明らかにした。これらのことから、DR0042はDdrAPと複合体を形成することで、凝縮核様体依存的末端結合に関与するPprAタンパク質などのDNA修復関連タンパク質とDdrAPの相互作用を制御しており、さらにDNA修復完了後にDdrAPがDR0042から解離してDdrAと複合体を形成することで、複製の妨げとなるDdrAのすみやかな不活性化を促している可能性が示唆された。また、DR0042は、Metallophosphoesteraseモチーフを持つことから、非相同組換え修復機構の制御に関わる細菌のSbcDタンパク質あるいは真核生物のMre11タンパク質の機能的ホモログであると考えられた。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Gamma-ray resistance of the thermophilic Rubrobacter species2023

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Katsumata、Katsuya Satoh、Yutaka Oono、Kentaro Miyazaki、Issay Narumi
    • 雑誌名

      QST Takasaki Annual Report 2021

      巻: QST-M-39 ページ: 85

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of the Radioresistant Bacterium Deinococcus aetherius ST0316, Isolated from Air Dust Collected in the Lower Stratosphere above Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Satoh Katsuya、Hagiwara Kakeru、Katsumata Kosuke、Kubo Aya、Yokobori Shin-ichi、Yamagishi Akihiko、Oono Yutaka、Narumi Issay
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 11 ページ: e00836-22

    • DOI

      10.1128/mra.00836-22

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Enhancing the thermostability of PprA, the DNA repair promoting protein from Deinococcus radiodurans2023

    • 著者名/発表者名
      Aya Kubo、Issay Narumi
    • 学会等名
      The 1st International symposium on Toyo University Bio-resilience Research Project
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the effects of a novel hydrophobic proline-rich oligopeptide on Escherichia coli2023

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Katsumata、Issay Narumi
    • 学会等名
      The 1st International symposium on Toyo University Bio-resilience Research Project
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction of DNA repair related proteins DdrA, DdrAP, and DR00422023

    • 著者名/発表者名
      Miyabi Sakai、Issay Narumi、Masafumi Yohda
    • 学会等名
      The 1st International symposium on Toyo University Bio-resilience Research Project
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規疎水性プロリンリッチオリゴペプチドによる大腸菌のストレス耐性の向上2022

    • 著者名/発表者名
      勝又康介、鳴海一成
    • 学会等名
      第2回バイオレジリエンスプロジェクトシンポジウム
  • [学会発表] レポーターアッセイによるPprIタンパク質の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      坂井雅、養王田正文、鳴海一成
    • 学会等名
      第2回バイオレジリエンスプロジェクトシンポジウム
  • [学会発表] DNA修復タンパク質PprAの耐熱化2022

    • 著者名/発表者名
      久保彩、鳴海一成
    • 学会等名
      第2回バイオレジリエンスプロジェクトシンポジウム
  • [学会発表] Analysis of mutations in the rpoB gene of the radioresistant bacterium Deinococcus radiodurans R1 exposed to space during the “Tanpopo” experiment on the International Space Station2022

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Yokobori、Daisuke Fujiwara、Yuko Kawaguchi、Yuka Togashi、Iori Kinoshita、Jun Yatabe、Hirofumi Hashimoto、Issay Narumi、Akihiko Yamagishi
    • 学会等名
      COSPAR 2022 44th Scientific Assembly
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancing the thermostability of PprA, the DNA repair protein in Deinococcus radiodurans2022

    • 著者名/発表者名
      Aya Kubo、Kaito Watanabe、Issay Narumi
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of stress tolerance of Escherichia coli by a novel hydrophobic proline rich oligopeptide from Deinococcus radiodurans2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Katsumata、Issay Narumi
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Functional analysis of Deinococcus radiodurans PprI using reporter assay2022

    • 著者名/発表者名
      Miyabi Sakai、Masahumi Yohda、Issay Narumi
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規疎水性プロリンリッチオリゴペプチドによる大腸菌への影響解析2022

    • 著者名/発表者名
      勝又康介、鳴海一成
    • 学会等名
      第23回極限環境生物学会年会
  • [学会発表] 放射線抵抗性細菌Deinococcus radioduransのDNA損傷応答機構におけるMn輸送関連遺伝子欠損の影響2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤勝也、鳴海一成、大野豊
    • 学会等名
      第23回極限環境生物学会年会
  • [学会発表] DNA修復促進因子PprAの耐熱化2022

    • 著者名/発表者名
      久保彩、渡部海斗、鳴海一成
    • 学会等名
      第23回極限環境生物学会年会
  • [学会発表] DNA修復促進タンパク質PprAの耐熱化2022

    • 著者名/発表者名
      久保彩、渡部海斗、鳴海一成
    • 学会等名
      2022年度環境バイオテクノロジー学会大会
  • [学会発表] 福島第一原発トーラス室に由来する微生物群集構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      藁科友朗、佐藤朝子、比内浩、Nurislam Shaykhutdinov、Elena Shagimardanova、森宙史、齋藤元文、眞田幸尚、佐々木祥人、島田梢、土津田雄馬、北垣徹、丸山茂徳、Oleg Gusev、鳴海一成、森田鉄兵、黒川顕、戎崎俊一、西村昭彦、駒義和、金井昭夫
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
  • [学会発表] 中等度好熱性ルブロバクター属細菌のガンマ線耐性2022

    • 著者名/発表者名
      勝又康介、泉洸輝、佐藤勝也、大野豊、宮崎健太郎、鳴海一成
    • 学会等名
      QST高崎サイエンスフェスタ2022
  • [備考] 東洋大学 生命科学部 放射線微生物学研究室

    • URL

      http://thelonious.moon.bindcloud.jp

  • [備考] 東洋大学 研究者情報データベース

    • URL

      http://ris.toyo.ac.jp/profile/ja.a2cc3f430e87b3e77d1b37996e9736fa.html

  • [備考] 東洋大学入試情報サイト 生命科学科 放射線微生物学研究室

    • URL

      http://www.toyo.ac.jp/nyushi/undergraduate/lsc/dlsc/laboratory/narumi.html

  • [備考] 極限環境微生物の研究から「生命科学の真髄」を学ぶ

    • URL

      http://www.toyo.ac.jp/nyushi/column/video-lecture/20150603_01.html

  • [備考] 東洋大学バイオレジリエンス研究プロジェクト

    • URL

      https://toyobioresilience.jp

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公開日: 2023-12-25  

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