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細胞の生物的応答に基づく無機系殺菌・抗菌剤の作用機構解明

基于细胞的生物反应阐明无机消毒剂和抗菌剂的作用机制

基本信息

批准号：
11750689
负责人：
西岡求
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Osaka 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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

代表的な無機系殺菌剤である二酸化チタンに用いた光触媒殺菌は,光照射により励起された触媒表面上で生じる活性酸素により,細胞が損傷を受けることにより進行すると考えられている.しかしながら,活性酸素による細胞死滅に対して,細胞内の状態がどのように影響を与えるかについては,いまだ不明な点が多い.本研究では,大腸菌MM294株とそのsuperoxide dismutase(SOD)欠損株であるIM303株における二酸化チタン光殺菌での死滅様式の差に着目し,細胞内SOD活性と殺菌効果の関係を検討した.種々の光強度での殺菌実験において,野生株(MM294)とそのSOD欠損株(IM303)の細胞生存率経時変化を調べたところ,SOD欠損株では光照射時間に対して直線的に細胞生存率が減少するのに対し,野生株では照射開始初期にラグタイムを有することがわかった.そのため,細胞生存率の経時変化に及ぼすSOD活性の影響を検討した.様々な初期SOD活性を持つMM294細胞を殺菌実験に供し,得られた細胞生存率経時変化に対し,series-eventモデルの適用を行い,致死攻撃数nを求めた.その結果,各致死攻撃数nと初期SOD活性には,良好な比例関係が見られた.以上より,二酸化チタン光殺菌における細胞死滅には,細胞内SOD活性が関与していることが示唆された.次に,i段の攻撃を受けて生じるM_i個の細胞は,攻撃数iの増加に伴い,SOD活性が減少しているとするモデルを考え,MM294株の光殺菌における平均の細胞内SOD活性の経時変化を,nと初期細胞内SOD活性の比例関係を考慮して計算した.計算により求めた平均の細胞内SOD活性値は,実験値と良好に一致したことから,このモデルが妥当であると考えられた.

Representative inorganic systems Yang Wei, Yang Wei. When the cell is killed, the state of the cell is affected by the active acid, and there are many unknown points. In this study, the relationship between superoxide dismutase(SOD) activity and inactivation pattern of Escherichia coli MM294 strain and IM303 strain was investigated. The cell survival rate of wild strain (MM294) and SOD-deficient strain (IM303) varied with the light intensity, while the cell survival rate of SOD-deficient strain decreased linearly with the light irradiation time. To investigate the effects of time-dependent changes in cell survival and SOD activity. The initial SOD activity of MM294 cells was maintained at a low level, and the survival rate of MM294 cells was determined by the number of fatal attacks n. The results showed that there was a good proportional relationship between the number of lethal attacks and SOD activity in the early stage. The above two factors are related to the intracellular SOD activity. In addition, M_i cells under attack increased with the increase of attack number i, and SOD activity decreased. In MM294 cells, the average intracellular SOD activity changed with time, and the proportional relationship between SOD activity and initial intracellular SOD activity was considered. Calculate the average intracellular SOD activity value, the value is good, the value is good, the value is good.