Analysis of proteins expressed in exposed by uranium(VI)

ウラン(VI)存在下でに発現するタンパク質の解析

坂本 文徳  ; 南川 卓也 ; 大貫 敏彦; Francis, A. J.

Sakamoto, Fuminori; Nankawa, Takuya; Onuki, Toshihiko; Francis, A. J.

酵母は6価ウランを濃集することが知られている。これは、酵母がウラン鉱山廃液,核施設の放射性廃棄物からのウランの回収に利用できることを示唆している。酵母による生物吸着の有力な過程として、細胞表面への吸着,細胞外濃集、そして細胞内濃集が報告されている。これは、幾つかのタンパク質が生物吸着の重要な役割を担っていることを示唆している。そこで、われわれは6価ウラン存在下で酵母に発現するタンパク質を二次元電気泳動で解析した。ウランの濃度が上がるにつれ、数種類のタンパク質は発現量が増えてきた。それらのタンパク質はTPI1(トリオースホスフェートイソメラーゼ)とSOD1(スーパーオキシドディスムターゼ)であった。TPI1は解糖系に関連する酵素であり、グリセルアルデヒド3-リン酸とジヒドロキシアセトンリン酸の内部変換を触媒する。SOD1はスーパーオキシドを酸素と過酸化水素に不均化する触媒作用を持つ。異なる種類の酵母を用いた実験結果でも、同様に解糖系に関係する酵素とSODが発現することを確かめている。これらの結果から、酵母によるウラン濃集にはSODと解糖系に属する酵素が関係していると考えられる。

Yeast is known to accumulate U(VI). This suggests that yeast may be utilized as bisorbents for removing U from U mine tailings wastewater. It is reported that cell surface sorption, extracellular accumulation and intracellular accumulation are predominant processes in the biosorption by yeast. It is suggested that some proteins function important role for biosorption. In the present study, we explored the proteins expressed by exposure of yeast to U(VI) solutions of different concentrations. As the concentration of U increase, some proteins are gradually expressed. These proteins are TPI1 and SOD1 proteins. TPI1 protein is related to glycolytic pathway and catalyzes the reversible interconversion of glyceraldehyde 3-phosphate and dihydroxyacetone phospate. SOD1 protein catalyzes the dismutation of superoxide into oxygen and hydrogen peroxide. These results indicate that SOD protein and some enzymes in the system of glycolytic pathway are related with U accumulation by S. cerevisiae.