殺菌ストレスで発生する損傷菌の動態解析と予測モデリングの構築

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今年度は、DNAの損傷と修復（非相同組換え末端結合修復関与のykoVUと相同組換え修復関与のrecA）および保護（DNA結合タンパク質SASP遺伝子のsspA sspB）機構の関連性や細胞損傷、回復機構の特性について、枯草菌の関連遺伝子破壊株を用い、平板法と液体培養法の比較による差分培養法（DiVSaL法）によって解析した。その結果、細菌芽胞のγ線照射に対する感受性は、SASPによる保護作用と、NHEJによる修復作用が関与することが示唆された。一方、UV-C照射ではSOS応答に関連する△recA株に感受性化がみとめられた。特に△recA株では、照射線量に応じて細胞集団における比増殖速度の低下を確認した。Flowcytometryを用いた解析により、UV-C照射した△recA株では、一部の細胞集団が増殖異常を起こすことを確認した。このことから、recAは栄養増殖過程でDNA損傷修復への寄与が大きいことを確認した。recA遺伝子は、様々な修復遺伝子制御に寄与しており、現在、修復制御機構の詳細解析を推進中である。一方、加熱処理では、増殖の遅延を伴う損傷が認められ、特に発芽過程への作用が大きいことを見出した。発芽損傷現象を詳細解析するため、発芽システムを構成するコルテックス分解酵素群（cwlJ sleB ydhD yaaH）や、発芽レセプターの遺伝子欠損株を構築し、解析を推進中である。あわせて、静菌性を示すことで知られる精油成分のthymolを加熱処理に併用すると、発芽過程に加え、発芽後成長の過程でも抑制する効果をみとめた。細菌芽胞の発芽成長過程は、主に3つのプロセス（発芽、発芽後成長、栄養増殖）からなることが知られており、損傷菌の予測、制御理論の構築には、各種処理が発芽成長過程のどこに影響を及ぼすのかを明らかにし、修復を抑制する理論を構築することが求められる。