Aspergillus nidulans の一酸化窒素耐性化の分子機構の解明

A. nidulansのNO耐性化にかかわる新規遺伝子の発見とその生理機能の解明を目指した研究を遂行し、一定の成果を得ることができた。主な2つの成果は以下のとおりである。1.PBG-Dはどのような機構でNO耐性に関わるのか?:ヘム合成酵素であるPBG-Dが直接的にNOを解毒しているとは考えにくい。NO関連タンパク質には、フラボヘモグロビン(FHb)や亜硝酸還元酵素(NiiA)をはじめとするヘムタンパク質が多いことから、PBG-Dは、ヘム合成の促進によるヘムタンパク質の活性化を通して、A. nidulansのNO耐性化に関わると予想された。そこで、まず、FHbとNiiAをコードする遺伝子の遺伝子破壊株を作製し、それらのNO耐性能が低下するかどうかを検討した。その後、PBG-Dの高発現と低発現による二つの酵素の活性への影響を調べることにより、PBG-DのNO耐性化への影響を明らかとした。2.メタロチオネインによるNO耐性化:組換えメタロチオネインとNOとがin vitroでニトロソメタロチオネイン(MT-SNO)に変換されることを確認し、この反応の反応速度論的解析を行った。また、A. nidulansのメタロチオネイン高発現株、野生株、メタロチオネイン欠損株をNOに暴露したときの細胞内のニトロソ化タンパク質を比較し、メタロチオネインによるNO耐性化機構を解明することができた。また、上記のメタロチオネイン遺伝子とは異なる一般的なメタロチオネイン遺伝子の遺伝子破壊株を作製し、その重金属に対する耐性化能を比較した。

A. nidulansのNO耐性化にかかわる新規遺伝子の発見とその生理機能の解明を目指した研究を遂行し、一定の成果を得ることができた。主な2つの成果は以下のとおりである。1.PBG-Dはどのような機構でNO耐性に関わるのか?:ヘム合成酵素であるPBG-Dが直接的にNOを解毒しているとは考えにくい。NO関連タンパク質には、フラボヘモグロビン(FHb)や亜硝酸還元酵素(NiiA)をはじめとするヘムタンパク質が多いことから、PBG-Dは、ヘム合成の促進によるヘムタンパク質の活性化を通して、A. nidulansのNO耐性化に関わると予想された。そこで、まず、FHbとNiiAをコードする遺伝子の遺伝子破壊株を作製し、それらのNO耐性能が低下するかどうかを検討した。その後、PBG-Dの高発現と低発現による二つの酵素の活性への影響を調べることにより、PBG-DのNO耐性化への影響を明らかとした。2.メタロチオネインによるNO耐性化:組換えメタロチオネインとNOとがin vitroでニトロソメタロチオネイン(MT-SNO)に変換されることを確認し、この反応の反応速度論的解析を行った。また、A. nidulansのメタロチオネイン高発現株、野生株、メタロチオネイン欠損株をNOに暴露したときの細胞内のニトロソ化タンパク質を比較し、メタロチオネインによるNO耐性化機構を解明することができた。また、上記のメタロチオネイン遺伝子とは異なる一般的なメタロチオネイン遺伝子の遺伝子破壊株を作製し、その重金属に対する耐性化能を比較した。