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

阐明抗辐射细菌对抗氧化应激的防御机制

• 批准号: 09780495
• 负责人: 齊藤 毅
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780495/
• 关键词: 放射線耐性細菌; 酸化ストレス; r-線; 紫外線; 好塩性古細菌; Halobacterium salinarium; DNA; KCI; γ-線; Deinococcus radiodurans; Rubrobacter radiotolerans; Halobacterium salinaruium; カロテノイド

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。

I recently 々 の グ ル ー プ に よ っ て high い radiation patience を す る こ と が Ming か と な っ た high good salt archaea Halobacterium salinarium の special pen す べ き, 徴 と し て, intracellular に high concentration の KCl を contains し て い る こ と が 挙 げ ら れ る. そ こ で こ の high-concentration の KCl が, H.s alinarium の ゲ ノ ム DNA の コ ン フ ォ メ ー シ ョ ン を variations change さ せ る こ と に よ っ て そ の radiation tolerance に send to し て い る possibility に つ い て beg す 検 る た め, H.s alinarium の cells よ り ゲ ノ ム を DNA extraction of refined し, others 々 の な concentration Determination of でCDスペ ト ト を を in the presence of KCl た た た. そ の results 3.5 M ま で KCl の concentration を raised さ せ て も H.s alinarium の ゲ ノ ム DNA の コ ン フ ォ メ ー シ ョ ン は KCl が exist し な い と with others when の ス ペ ク ト ル を し, B type structure を と っ て い る こ と が in stopping さ れ た. こ の こ と よ り の high concentration in the cell の KCl は ゲ ノ ム DNA の コ ン フ ォ メ ー シ ョ ン を big き く variations change さ せ る こ と に よ っ て H.s alinarium の radiation tolerance に send to し て い る の で は な い と exam え ら れ た. In the presence of に2M KCl, プラス ド ドDNAに irradiates を rows った with <s:1> γ- rays. こ の irradiation サ ン プ ル を 気 swimming し, プ ラ ス ミ ド DNA の TypeI か ら TypeII へ の - the quantitative す を る こ と に よ り を DNA lock cut off quantity evaluation 価 し た. こ こ で gamma line に よ る DNA lock cut に masato し て, 2 m KCl の is は KCl が exist し て い な と い condition compare し て 46 times の defense services fruit を shown し た. In the presence of また2M KCl, プラス ド ドDNAに acts った against ultraviolet radiation of ultraviolet rays. こ の irradiation サ ン プ ル を T4 endonucleaseV で 処 し, ピ リ ミ ジ ン ダ イ マ ー there parts に ニ ッ ク を import し た. こ の サ ン プ ル を 気 swimming し, プ ラ ス ミ ド amount の lock cut DNA quantitative す を る こ と に よ り ピ リ ミ ジ ン ダ イ マ ー generation を review 価 し た. こ こ で ultraviolet に よ る ピ リ ミ ジ ン ダ イ マ ー generated に masato し て, 2 m KCl の is は KCl が exist し て い な と い condition compare し て 2 times の defense services fruit を shown し た. こ れ ら の こ と よ り, H.s alinarium の gamma line and ultraviolet に ひ す seaborne る patience can に intracellular の high concentrations of KCl が send し て い が る possibility in stopping さ れ た.

项目成果

HAMID REZA SHAHMOHAMMADI: "Protective Roles of Bacterioruberin and Intracellular KCI. in the Resistance of Halobacterium sallnarium agaiast DNA-demaging Agents" Journal of Radiation Research. vol.39. 251-262 (1998)

HAMID REZA SHAHMOHAMADI：“细菌红素和细胞内 KCI 在盐杆菌对 DNA 破坏剂的抵抗中的保护作用”辐射研究杂志。

Ezat Asgarani: "Protection mechanisms of DNA damage in Halobacterium salinarium" Nacleic Acids Symposium Series. NO.39. 179-180 (1998)

Ezat Asgarani：“盐杆菌 DNA 损伤的保护机制”核酸研讨会系列。

T.Saito: "A carotenoid pigment of the radioresistant bacterium peinoseccus radioolurans" Microbios. vol.95. 79-90 (1998)

T.Saito：“抗辐射细菌 Peinoseccus radioolurans 的类胡萝卜素色素”微生物。