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2016 年度 実績報告書

放射線抵抗性細菌の遺伝子導入による高度好熱菌への放射線耐性付与

研究課題

研究課題/領域番号 26450103
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) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードDNA修復 / 放射線抵抗性細菌 / 高度好熱菌 / 遺伝子発現 / タンパク質改変
研究実績の概要

ハイグロマイシン耐性遺伝子マーカーを持つインテグレーションベクターpT8H5-Pslpを用いて昨年度作製したDeinococcus geothermalis pprA遺伝子発現Thermus thermophilus(PslppprA株)と、コントロールとしてベクターのみを持つT. thermophilus(Pslp株)を用いて、各種DNA損傷剤に対する耐性を評価した。その結果、45℃および50℃の培養温度条件下において、T. thermophilusでのpprA遺伝子発現による過酸化水素に対する耐性の増加が認められた。このことから、PprAタンパク質はT. thermophilusにおいて酸化損傷の修復に影響を与えることが示唆された。また、45℃において、エチルメタンスルホン酸に対する耐性の増加が認められたことから、PprAタンパク質はT. thermophilusにおいてアルキル化DNAの修復にも影響を与えることが示唆された。
一方、ノボビオシンに対しては、45℃および50℃で、Pslp株よりもPslppprA株が有意に感受性を示した。このことから、PprAタンパク質の発現はDNA gyrase Bサブユニットの機能に悪影響を与える可能性が示唆された。
45℃あるいは50℃で培養したPslppprA株におけるPprAタンパク質の発現状態をウエスタンブロット解析によって調べた結果、45℃培養では50℃培養と比べて約4倍量のPprAタンパク質が菌体内に存在していた。培養温度によるPprAタンパク質発現量の違いは、PprAの熱安定性の違いによるものであると考えられた。
研究期間全体を通じて実施した研究によって、放射線抵抗性細菌に特異的なDNA修復促進タンパク質を高度好熱菌で発現させ、DNA修復機能を向上させることが可能であることを明らかにした。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 韓国原子力研究所(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      韓国原子力研究所
  • [雑誌論文] PprM, a cold shock domain-containing protein from Deinococcus radiodurans, confers oxidative stress tolerance to Escherichia coli2017

    • 著者名/発表者名
      Sun-ha Park, Harinder Singh, Deepti Appukuttan, Sunwook Jeong, Yong Jun Choi, Jong-hyun Jung, Issay Narumi, Sangyong Lim
    • 雑誌名

      Frontiers in Microbiology

      巻: 7 ページ: article 2124

    • DOI

      10.3389/fmicb.2016.02124

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional analysis of pprA and pprI genes that are involved in radiation/desiccation response in the radioresistant bacterium Deinococcus grandis2017

    • 著者名/発表者名
      Kakeru Kurosawa, Kota Omoso, Hajime Takeshita, Katsuya Satoh, Issay Narumi
    • 雑誌名

      QST Takasaki Annual Report 2015

      巻: - ページ: 137

  • [学会発表] たんぽぽ計画における微生物宇宙生存に関する解析2017

    • 著者名/発表者名
      河口優子、木下伊織、藤原大佑、矢田部純、富樫油香、原田美優、村野由佳、鳴海一成、木村駿太、富田-横谷香織、岩田翔、林宣宏、橋本博文、今井栄一、中川和道、矢野創、横堀伸一、山岸明彦、たんぽぽリサーチチーム
    • 学会等名
      生命の起原および進化学会第42回学術講演会
    • 発表場所
      九州工業大学情報工学部(福岡県飯塚市)
    • 年月日
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [学会発表] 放射線抵抗性細菌Deinococcus grandisの放射線応答に関与するpprA及びpprI遺伝子の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      黒澤飛翔、面曽宏太、竹島創、鳴海一成、佐藤勝也、大野豊
    • 学会等名
      第1回QST高崎研シンポジウム
    • 発表場所
      高崎量子応用研究所(群馬県高崎市)
    • 年月日
      2017-01-26 – 2017-01-27
  • [学会発表] 宇宙曝露したDeinococcus属細菌の生存とDNA損傷の解析2017

    • 著者名/発表者名
      河口優子、木下伊織、藤原大介、矢田部純、村野由佳、青木元秀、谷口紀恵、鳴海一成、林宣宏、中川和道、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      第17回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2017-01-05 – 2017-01-06
  • [学会発表] 放射線抵抗性細菌Deinococcus grandisのDNA修復応答制御タンパク質PprIの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      黒澤飛翔、佐藤勝也、鳴海一成
    • 学会等名
      第17回極限環境生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス大学会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-26
  • [学会発表] 放射線抵抗性細菌Deinococcus grandisから分離したカナマイシン超耐性変異株の特徴解析2016

    • 著者名/発表者名
      面曽宏太、佐藤勝也、鳴海一成
    • 学会等名
      第17回極限環境生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス大学会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-26
  • [学会発表] 放射線抵抗性細菌Deinococcus geothermalisにおけるDNA修復促進遺伝子pprAの破壊効果2016

    • 著者名/発表者名
      島田岳、小林桃歌、佐藤勝也、鳴海一成
    • 学会等名
      第17回極限環境生物学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学すずかけ台キャンパス大学会館(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-26
  • [学会発表] 放射線抵抗性細菌のゲノム安定維持機構2016

    • 著者名/発表者名
      鳴海一成
    • 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(広島県広島市)
    • 年月日
      2016-10-26 – 2016-10-28
    • 招待講演
  • [学会発表] The ground-based experiments of survival test and DNA-damage analyses of Deinococcus spp. after exposure to simulated space conditions for Tanpopo mission2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Fujiwara, Iori Kinoshita, Jun Yatabe, Issay Narumi, Motohide Aoki, Shin-ichi Yokobori, Hirofumi Hashimoto, Kazumichi Nakagawa, Akihito Yamagishi
    • 学会等名
      European Astrobiology Network Association Workshop (EANA16)
    • 発表場所
      Eugenides Foundation(ギリシャ・アテネ)
    • 年月日
      2016-09-27 – 2016-09-30
    • 国際学会
  • [学会発表] 模擬宇宙環境で生じたDeinococcus属細菌のDNA損傷の解明2016

    • 著者名/発表者名
      河口優子、木下伊織、藤原大佑、矢田部純、鳴海一成、青木元秀、中川和道、橋本博文、横堀伸一、山岸明彦
    • 学会等名
      アストロバイオロジーネットワーク2016年年会
    • 発表場所
      東北大学片平さくらホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-22 – 2016-09-23
  • [学会発表] In silico Identification of radiation/desiccation response regulon in Deinococcus grandis2016

    • 著者名/発表者名
      Kakeru Kurosawa, Kota Omoso, Hajime Takeshima, Katsuya Satoh, Issay Narumi
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2016)
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Disruption of DNA repair promoting gene pprA in the moderate thermophile Deinococcus geothermalis and expression of the gene in the extreme thermophile Thermus thermophilus2016

    • 著者名/発表者名
      Gaku Shimada, Momoka Kobayashi, Katsuya Satoh, Issay Narumi
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2016)
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Involvement of mutagenesis promoting gene dnaE2 of Deinococcus grandis in repair of UV-induced DNA damage2016

    • 著者名/発表者名
      Kota Omoso, Katsuya Satoh, Issay Narumi
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Extremophiles (Extremophiles 2016)
    • 発表場所
      京都大学百周年時計台記念館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-12 – 2016-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] Deinococcus grandisカナマイシン耐性変異株の特徴解析2016

    • 著者名/発表者名
      面曽宏太、佐藤勝也、鳴海一成
    • 学会等名
      変異機構研究会第29回夏の学校
    • 発表場所
      あうる京北(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-09-10 – 2016-09-11
  • [学会発表] 国際宇宙ステーション曝露部を利用した惑星間での微生物の移動検証2016

    • 著者名/発表者名
      河口優子、横堀伸一、橋本博文、矢野創、富田-横谷 かおり、林 宣宏、鳴海一成、今井栄一、田端誠、河合秀幸、奥平恭子、佐々木總、中川和道、山岸明彦
    • 学会等名
      第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-09
  • [学会発表] Innovation of microbial radiation mutagenesis in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Issay Narumi
    • 学会等名
      14th Symposium of Malaysian Society of Applied Biology
    • 発表場所
      Swiss-Garden Hotel & Residences Malacca(マレーシア・マラッカ)
    • 年月日
      2016-05-29 – 2016-05-31
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of mutations of rpoB gene in Deinococcus radiodurans R1 exposed to simulated space conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Yuko Kawaguchi, Yuka Togashi, Yuka Murano, Issay Narumi, Kazumichii Nakagawa, Shin-ichi Yokobori, Akihiko Yamagishi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-20 – 2016-05-25
  • [備考] 東洋大学 生命科学部 生命科学科 放射線微生物学研究室

    • URL

      http://www2.toyo.ac.jp/~narumi/

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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