权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

放射線抵抗性細菌のDNA損傷認知に基づくPprI依存的DNA損傷応答機構の解明

基于抗辐射细菌DNA损伤识别阐明PprI依赖性DNA损伤反应机制

基本信息

批准号：
21K05356
负责人：
佐藤勝也
金额：
$ 2.58万
依托单位：
National Institutes for Quantum Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスのDNA損傷応答機構において、PprIタンパク質は、DNA損傷に関係なく構成的な発現をしていることから、DNA損傷時に、PprIタンパク質を活性化する機構の存在が示唆される。PprIタンパク質は活性中心にMnを配位することでメタロプロテアーゼ活性を有する。そこで、PprIタンパク質の活性化に関連が示唆されるMnの細胞内への輸送及び細胞外への排出に関わるタンパク質をコードする遺伝子（DR1709及びDR2523）に着目し、これら遺伝子を破壊することで、DNA損傷応答機構への影響について解析を試みた。具体的には、DR1709及びDR2523遺伝子の上流及び下流の領域（800bp程度）をそれぞれPCR増幅した各DNA断片で、カナマイシン耐性遺伝子カセットを連結することで遺伝子破壊用DNA断片を作製した。得られたDNA断片を用いてラジオデュランスの野生株を形質転換し、2種のMn輸送欠損変異株を作製した。細胞内Mn蓄積量と増殖への影響を調査したところ、Mn輸送欠損によって、野生型よりも増殖に遅延がみられた。DR1709欠損変異株の増殖遅延は、細胞内へのMn輸送量の減少によると考えられた。一方、DR2523欠損変異株の増殖遅延は、細胞外へのMn排出の低下により細胞内Mn蓄積が過剰となり、増殖に遅延がみられたと考えられた。さらに、Mn輸送欠損株について、ガンマ線に対する感受性を測定した。その結果、2種のMn輸送欠損株はいずれも、野生型と比べて非常に感受性を示した。また、培地へのMn添加によって、野生株及びMn輸送欠損株いずれもガンマ線耐性の向上がみられた。しかし、野生株と2種のMn輸送欠損株との感受性の差異は大きく変わらなかった。このように、細胞内Mn蓄積量の変動によって、DNA損傷応答機構に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。

DNA damage response mechanism of radiation-resistant bacteria, PprI protein, DNA damage component, DNA damage response mechanism, PprI protein, DNA damage response mechanism, DNA damage response mechanism, PprI protein activation mechanism. The active site Mn is coordinated to the active site Mn. This study was conducted to investigate the relationship between protein activation and intracellular Mn transport and extracellular Mn efflux, and to analyze the effects of protein activation on DNA damage response mechanisms. The upstream and downstream regions (about 800bp) of DR1709 and DR2523 genes were amplified by PCR and linked to DNA fragments for gene expression. DNA fragments were obtained from wild plants, and two Mn deficient plants were produced. The effects of Mn accumulation and proliferation in cells were investigated. DR1709: The growth delay of defective mutant plants, the decrease of Mn transport in cells, and the decrease of Mn transport in cells. DR2523 is deficient in growth, extracellular Mn excretion and intracellular Mn accumulation. In addition, Mn transport is not easy to detect. As a result, two Mn deficient plants were found to be more susceptible than wild-type plants. In addition to Mn addition, wild plants and Mn transport deficient plants are also resistant to Mn. The difference of Mn transport sensitivity between wild and wild plants was significant. The changes in intracellular Mn accumulation, DNA damage response mechanisms, and changes in DNA damage response mechanisms