近紫外線(UVA)が引き起こす細菌障害性を修復する機構の解析

近紫外线（UVA）引起的细菌损伤修复机制解析

• 批准号: 09J08670
• 负责人: 平田 晶子 (濱本 晶子)
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University (2010-2011)The University of Tokushima (2009)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09J08670/
• 关键词: 紫外線; SOS応答; 腸炎ビブリオ; Ultraviolet A; Ultraviolet C; 殺菌

細菌は紫外線照射等によって引き起こされたDNA損傷を自己修復する機構を持っており、その1つとしてSOS応答が知られている。紫外線の中でも、ultraviolet C (UVC)照射がSOS応答を引き起こすことは知られているが、UVCと同程度の殺菌効果を発揮する高エネルギーultraviolet A (UVA)照射が、同様なSOS応答を引き起こすかどうかは明らかでない。また、SOS応答機構はこれまで大腸菌を中心に解析が進められてきたが、日本での感染者の多い腸炎ビブリオではSOS応答機構についてはほとんど解析されていない。本研究では、recA欠損株、lexA変異株を作製し、まず腸炎ビブリオにおいてSOS応答が機能しているのか、また高エネルギーUVA照射時にSOS応答が引き起こされるかを検討した。大腸菌のSOS遺伝子との相同性解析により、腸炎ビブリオにおいて7つのSOS遺伝子recA、1exA、uvrA、uvrB、vp2342、ruvA、ruvBを推定し、紫外線照射後のこれらの遺伝子発現をリアルタイムRT-PCRによって検討した。その結果、UVC照射の場合、野生株でこれら7つ全ての遺伝子発現が増加し、recA欠損株やlexA変異株ではこれらの遺伝子の発現増加は認められなかった。また、UVC照射後の生存率は、recA欠損株、lexA変異株では野生株と比較して、著しく低下した。一方、高エネルギーのUVA照射の場合では、上記の7つの遺伝子群の発現は野生株であまり変化せず、UVA照射による生存率は野生株と変異株とでほぼ同様であった。以上の結果から、腸炎ビブリオにはrecA-lexAを介したDNA修復遺伝子群(SOS遺伝子)が存在しており、この応答はUVC照射時に強く誘導され、UVC耐性に重要な働きをしているが、UVA照射ではあまり誘導されず、UVA耐性には関与していないことが示唆された。本研究で開発した高エネルギーのUVA-LEDを用いた新しい殺菌システムは、従来のUVCの波長を用いた紫外線殺菌と比較して、細菌のストレス応答を引き起こしにくい条件で殺菌を行うことが示唆された。

Bacteria are exposed to ultraviolet radiation, which causes DNA damage and self-repair. The mechanism of DNA damage and self-repair is also known as SOS. Ultraviolet A (UVA) radiation, ultraviolet C (UVC) radiation, SOS response, light response, etc. The SOS response mechanism is responsible for the analysis of E. coli in Japan. In this study, we investigated the effects of recA deficiency and lexA variant on SOS response under UVA irradiation. The identity analysis of SOS gene in E. coli was investigated by RT-PCR, and the identification of SOS gene recA, 1exA, uvrA, uvrB, vp2342, ruvA, ruvB after ultraviolet irradiation was investigated. The results showed that the occurrence of complete progeny in wild plants increased under UVC irradiation, and the occurrence of complete progeny in defective plants increased under UVC irradiation. The survival rate after UVC irradiation was lower than that of wild plants. In the case of UVA irradiation, the survival rate of wild plants and heterosexual plants is the same as that of wild plants. The results showed that DNA repair gene subset (SOS gene) existed in inflammatory response, was strongly induced by UVC irradiation, was important for UVC tolerance, was induced by UVA irradiation, and was related to UVA tolerance. This study explores the use of UVA-LED in high temperature environments, and the use of UV wavelengths in high temperature environments.

项目成果

Diffbrences in stress response after UVC or UVA irradiation in Vibrio parahaemolyticus

副溶血弧菌UVC或UVA照射后应激反应的差异

• 发表时间: 2010
• 期刊: Environmental Microbiology Reports (掲載確定)
• 作者: Yuhki Tsukada;Yoshinori Murata;Toshiyuki Koyama;Masahiko Morinaga;A.Hamamoto
• 通讯作者: A.Hamamoto