細胞の酸素ストレス応答の分子機構に関する研究

スーパーオキサイト誘導性の大腸菌soi-10遺伝子は897ヌクレオチドからなるオープンリーディングフレームを含んでおり、約32KDaのタンパク質をコードしていることが分かった。そのヌクレオチド配列あるいはそれから予想されるアミノ酸配列とホモロジーのある遺伝子あるいはタンパク質をデータベースで検索したが見つからなかった。すなわち,まったく未知の遺伝子であった。soi-10遺伝子のプロモーター領域にはsoxRSレギュロンに共通したSox-boxが存在することが明らかになった。soi-10遺伝子はスーパーオキサイトで誘導されるが、嫌気的条件下でもSH酸化剤であるdiamideによって誘導を受けること、100%の酸素条件下でも誘導が起きることから、これらの遺伝子は必ずしもスーパーオキサイドそのものに特異的でなく、細胞内のレドックス(酸化還元)のバランスの変化に応答して発現が誘導されると考えた。そこで、大腸菌における過酸化水素やスーパーオキサイドによる遺伝子発現の誘導にチオレドキシンやチオレドキシンレダクターゼあるいは他の種類の″ドキシン″が関与しているかどうかを検討することにした。その結果、過酸化水素によるkatG::lacZの発現に対してtrxA、trxB(それぞれチオレドキシン、チオレドキシンレダクターゼの遺伝子)欠損の影響が現れることを見いだした。この細胞内のレドックス変化が直接遺伝子発現をもたらしたのか、OxyRやSoxRSのような正の調節因子のレドックス変化に関連したものなのか、trxA、trxB遺伝子が大腸菌においてもストレス誘導性であるのかどうかなどを現在検討している。

スーパーオキサイト誘導性の大腸菌soi-10遺伝子は897ヌクレオチドからなるオープンリーディングフレームを含んでおり、約32KDaのタンパク質をコードしていることが分かった。そのヌクレオチド配列あるいはそれから予想されるアミノ酸配列とホモロジーのある遺伝子あるいはタンパク質をデータベースで検索したが見つからなかった。すなわち,まったく未知の遺伝子であった。soi-10遺伝子のプロモーター領域にはsoxRSレギュロンに共通したSox-boxが存在することが明らかになった。soi-10遺伝子はスーパーオキサイトで誘導されるが、嫌気的条件下でもSH酸化剤であるdiamideによって誘導を受けること、100%の酸素条件下でも誘導が起きることから、これらの遺伝子は必ずしもスーパーオキサイドそのものに特異的でなく、細胞内のレドックス(酸化還元)のバランスの変化に応答して発現が誘導されると考えた。そこで、大腸菌における過酸化水素やスーパーオキサイドによる遺伝子発現の誘導にチオレドキシンやチオレドキシンレダクターゼあるいは他の種類の″ドキシン″が関与しているかどうかを検討することにした。その結果、過酸化水素によるkatG::lacZの発現に対してtrxA、trxB(それぞれチオレドキシン、チオレドキシンレダクターゼの遺伝子)欠損の影響が現れることを見いだした。この細胞内のレドックス変化が直接遺伝子発現をもたらしたのか、OxyRやSoxRSのような正の調節因子のレドックス変化に関連したものなのか、trxA、trxB遺伝子が大腸菌においてもストレス誘導性であるのかどうかなどを現在検討している。