活性酸素を産生する環境要因の同定とその防御に関する研究

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申請者らはこれまでに活性酸素の致死作用にきわめて高感受性であるいくつかの大腸菌株を分離することを試みてきた。本研究では、活性酸素防御に関与している遺伝子を欠損させた変異株を分離した。具体的には、sodA、sodB、soi-10の三重欠損株を作成したが、自然突然変異頻度が野性株に比べて約500倍に増大しており、さらに、スーパーオキサイド増産剤および過酸化水素産生性の化学物質の致死作用に高感受性を示した。しかし、紫外線には効果がなかった。大腸菌では、スーパーオキサイドや過酸化水素で誘導される遺伝子が存在する。この応答の1つの特徴はきわめて微量(致死効果の現われる濃度の数100倍低い)で誘導されることである。申請者らが分離したsoi遺伝子のうちsoi-7あるいはsoi-10とlacZとの融合遺伝子は特に活性酸素に鋭敏に応答するので(しかもbasal levelが低い)、この系を用いて4-nitroquinoline-1-oxideのような化学物質の産生する活性酸素を検出することができた。さらに、CC103株はGC-CGトランスバ-ジョンが誘発されるとLac+に復帰する。この株から、パピ-ラ形成法で、復帰突然変異すなわちGC-CGの頻度が特異的に増大するmutatorを分離することができた。