放射線耐性細菌の酸化ストレスに対する防御機構の解明

最近我々のグループによって高い放射線耐性を有することが明かとなった高度好塩性古細菌Halobacterium salinariumの特筆すべき特徴として、細胞内に高濃度のKClを含有していることが挙げられる。そこでこの高濃度のKClが、H.salinariumのゲノムDNAのコンフォメーションを変化させることによってその放射線耐性能に寄与している可能性について検討するため、H.Salinariumの細胞よりゲノムDNAを抽出精製し、様々な濃度のKCl存在下でCDスペクトルを測定した。その結果3.5MまでKClの濃度を増加させてもH.salinariumのゲノムDNAのコンフォメーションはKClが存在しない時と同様のスペクトルを示し、B型構造をとっていることが示唆された。このことより細胞内の高濃度のKClはゲノムDNAのコンフォメーションを大きく変化させることによってH.salinariumの放射線耐性能に寄与しているのではないと考えられた。次に2M KCl存在下プラスミドDNAに対しγ-線照射を行った。この照射サンプルを電気泳動し、プラスミドDNAのTypeIからTypeIIへの変化を定量することによりDNA鎖切断量を評価した。ここでγ-線によるDNA鎖切断に関して、2M KClの存在はKClが存在していない条件と比較して46倍の防御効果を示した。また2M KCl存在下プラスミドDNAに対し紫外線照射を行った。この照射サンプルをT4 endonucleaseVで処理し、ピリミジンダイマー存在部位にニックを導入した。このサンプルを電気泳動し、プラスミドDNAの鎖切断量を定量することによりピリミジンダイマー生成量を評価した。ここで紫外線によるピリミジンダイマー生成に関して、2M KClの存在はKClが存在していない条件と比較して2倍の防御効果を示した。これらのことより、H.salinariumのγ-線及ひ紫外線に対する耐性能に細胞内の高濃度KClが寄与している可能性が示唆された。

最近我々のグループによって高い放射線耐性を有することが明かとなった高度好塩性古細菌Halobacterium salinariumの特筆すべき特徴として、細胞内に高濃度のKClを含有していることが挙げられる。そこでこの高濃度のKClが、H.salinariumのゲノムDNAのコンフォメーションを変化させることによってその放射線耐性能に寄与している可能性について検討するため、H.Salinariumの細胞よりゲノムDNAを抽出精製し、様々な濃度のKCl存在下でCDスペクトルを測定した。その結果3.5MまでKClの濃度を増加させてもH.salinariumのゲノムDNAのコンフォメーションはKClが存在しない時と同様のスペクトルを示し、B型構造をとっていることが示唆された。このことより細胞内の高濃度のKClはゲノムDNAのコンフォメーションを大きく変化させることによってH.salinariumの放射線耐性能に寄与しているのではないと考えられた。次に2M KCl存在下プラスミドDNAに対しγ-線照射を行った。この照射サンプルを電気泳動し、プラスミドDNAのTypeIからTypeIIへの変化を定量することによりDNA鎖切断量を評価した。ここでγ-線によるDNA鎖切断に関して、2M KClの存在はKClが存在していない条件と比較して46倍の防御効果を示した。また2M KCl存在下プラスミドDNAに対し紫外線照射を行った。この照射サンプルをT4 endonucleaseVで処理し、ピリミジンダイマー存在部位にニックを導入した。このサンプルを電気泳動し、プラスミドDNAの鎖切断量を定量することによりピリミジンダイマー生成量を評価した。ここで紫外線によるピリミジンダイマー生成に関して、2M KClの存在はKClが存在していない条件と比較して2倍の防御効果を示した。これらのことより、H.salinariumのγ-線及ひ紫外線に対する耐性能に細胞内の高濃度KClが寄与している可能性が示唆された。