抗酸化酵素とGSH1遺伝子破壊株による酵母の過酸化水素ストレスへの適応機構の解析

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Saccharomyces cerevisiaeにおける過酸化水素ストレスに対する適応応答機構について、カタラーゼ遺伝子破壊株(Δcta1,Δctt1,Δcta1&Δctt1)を構築し解析を行った。その結果、通常の生育及び対数増殖期における過酸化水素ストレスへの耐性にはカタラーゼの欠損は影響しなかった。しかしながら、定常期での耐性については二重破壊株Δcta1&Δctt1では充分な耐性が獲得されなかった。また過酸化水素ストレスへの適応に際しては、カタラーゼの欠損株では適応による耐性の上昇が観察されず、定常期やストレス下といった状況においては、カタラーゼが重要な役割を担うことが確認された。また、抗酸化性物質グルタチオンの合成系及び再還元系の酵素であるγ-glutamyl cysteine synthetase(GSH1)、glutathione reductase(GLR1),glucose-6-phosphate dehydrogenase(ZWF1)の各遺伝子破壊株を構築し、それぞれ酸化的ストレスに対する適応能について解析を行った。その結果、S.cerevisiaeでの過酸化水素への適応応答において、細胞内の還元型グルタチオン含量が重要な役割を担っており、過酸化水素ストレスへの耐性を獲得する際にグルタチオン合成系の活性が上昇するのみならず、グルタチオン再還元系の酵素であるglutathione reductaseやglucose-6-phosphate dehydrogenaseの活性も上昇することを見い出した。またこれらの酵素活性が対数増殖期と定常期で大きく異なることを確認した。