細菌細胞をDNA損傷センサーとしたVLF磁界曝露による生体影響に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360153
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku Gakuin University
• Principal Investigator: 芳賀 昭 東北学院大学, 工学部, 教授 (20048820)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 宏一郎 岩手大学, 工学部, 助教授 (60277233) ; 川又 憲 八戸工業大学, 工学部, 助教授 (00244905) ; 遠藤 銀朗 東北学院大学, 工学部, 教授 (80194033)
• Keywords: VLF磁界 / 磁界曝露 / SOS修復遺伝子 / DNA損傷 / Salmonella Typhimurium / β-galactosidase

Research Abstract

本年度は次の3点の研究を行なった。
(1)20kHz磁界曝露装置および60kHz磁界曝露装置を整備した。
(2)DNA損傷のSOS修復遺伝子発現調節系を利用する生体影響検出デバイスの検討。
SOS反応は主としてrecAとlexAの二つの遺伝子によって発現が調節されている。正常状態ではlexAにより生産されるレプレッサー蛋白によってSOS反応は抑制されている。VLF磁界によりDNAに損傷を受けるとrecA蛋白がプロテアーゼ活性を持つようになり、これがlexAのレプレッサー蛋白を分解し、SOS遺伝子郡が誘導され、SOS機能が発現される。
SOS反応が誘発されると、umu遺伝子(SOS遺伝子のひとつ)のプロモーターの調節下にあるUmuC'-'RacZ融合遺伝子が発現する。その産物であるUmuC'-'RacZ雑種蛋白がβ-galactosidase活性を持っているので、これをSOS反応の強さ、すなわち変異原性の強さの指標とすることが可能である。変異原性が強いほどumu遺伝子が多く発現し、β-galactosidaseの活性値が高くなる。すなわちβ-galactosidas活性値が高くなればそれだけDNAに損傷を受けたことになる。本年度はこのβ-galactosidase活性を指標としてDNA損傷の評価を行った。
また、本研究ではUmuC'-'RacZ融合遺伝子を持つプラスミドpSK1002を組み込んだネズミチフス菌Salmonella Typhimurium TA1535/pSK1002を用いて実験を行った。
(3)Salmonella Typhimurium TA1535/pSK1002を用いて、20kHzの磁界曝露時のDNA損傷の基礎データ収集
整備した磁界曝露装置により細菌に20kHz,600μTの磁界を曝露した結果、磁界曝露側のβ-galactosidase活性値が高くなったものが多く、磁界により損傷を受ける可能性があることが示唆された。
しかしサンプル数は少ないので今後継続してデータを収集する。

Research Products

• [Publications] K.Yamazaki, K.Kato, A.Haga, et al.: "Active Shielding Suitable for Electron-Beam Lithography Systems"IEEE Transactions on Magnetics. Vol.39, No.5. 3229-3231 (2003)
• [Publications] 芳賀 昭, 熊谷嘉晃, 遠藤銀朗, 松木英敏: "発光遺伝子を組み込んだ細菌細胞を用いたVLF磁界曝露によるDNA損傷の評価"電気学会マグネティクス研究会. MAG-03-90. 15-19 (2003)
• [Publications] 芳賀昭, 鎌田清孝校, 沖津隆志, 村松和弘: "環境電磁界の評価-電磁調理器から生ずる漏洩磁界の測定と磁場解析-"Proceeding of Conference on Electromagnetic Phenomena and dynamics. 207-212 (2004)
• [Publications] 芳賀 昭, 鎌田 清孝: "オールメタル対応型IH調理器の磁界測定"電子情報通信学会技術告報告. EMCJ2003-143. 109-114 (2004)