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論文

Yeast genes involved in uranium tolerance and uranium accumulation; A Functional screening using the nonessential gene deletion collection

坂本 文徳; 南川 卓也; 大貫 敏彦; 藤井 力*; 家藤 治幸*

Geomicrobiology Journal, 29(5), p.470 - 476, 2012/05

 被引用回数:6 パーセンタイル:17.47(Environmental Sciences)

酵母の非必須遺伝子破壊株4908株からウラン感受性株とウラン低濃集株をウラン含有寒天培地で培養させてスクリーニングした。すべての株を、ウラン無添加もしくは0.5mMのウランを含む寒天培地で30$$^{circ}$$C、1週間培養した。0.5mMウラン含有寒天培地では1遺伝子破壊株13株で生育が悪くなり、ウラン感受性株と同定された。PHO86とPHO84, PHO2, PHO87というリン酸トランスポーター遺伝子がウラン感受性株の破壊遺伝子に含まれており、ウラン耐性にはリン酸輸送に関与する遺伝子が寄与していることが示唆された。0.5mMウラン含有寒天培地において1遺伝子破壊株17株はウラン濃集が親株よりも低くなり、ウラン低濃集株と同定された。これらの株の破壊遺伝子には、細胞膜タンパク質,リン脂質結合タンパク質,細胞壁タンパク質が含まれており、ウラン蓄積に細胞表層のタンパク質が寄与していることが示唆された。

論文

Response of ${it Saccharomyces cerevisiae}$ to heavy element stress; Lead vs. uranium

坂本 文徳; 大貫 敏彦; 藤井 力*; 家藤 治幸*

Geomicrobiology Journal, 27(3), p.240 - 244, 2010/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:24.22(Environmental Sciences)

鉛を含む培地で育てた${it Saccharomyces cerevisiae}$の反応を調べた。また、重元素によるストレスの影響を明らかにするために、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオンを含む培地で育てた場合と比較した。1.0$$times$$10$$^{-4}$$Mの鉛を含む培地で育てた${it S. cerevisiae}$はコントロール(ウランなし)とほぼ同じ生育度を示したが、1.0$$times$$10$$^{-3}$$Mのウランを含む培地で育てた場合は生育しなかった。細胞の薄片SEM分析により、鉛は細胞内に集積していることを明らかにした。これらの結果は、1.0$$times$$10$$^{-4}$$Mのウランが${it S. cerevisiae}$の生育を阻害し、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオンが${it S. cerevisiae}$の細胞表面に吸着しているという以前の結果と異なる。鉛が存在しないときには発現しない、鉛に特異的に発現するタンパク質を、Pb$$^{2+}$$イオン存在下の${it S. cerevisiae}$から抽出した発現タンパク質の二次元電気泳動解析で特定した。これらのタンパク質の等電点とサイズは、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオン存在下で特異的に発現するタンパク質の等電点とサイズとは異なる。これら一連の結果は、Pb$$^{2+}$$イオンはUO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオンよりも酵母の生育に対して阻害の度合いが低く、UO$$_{2}$$$$^{2+}$$イオンとは異なるストレスを酵母に与えていることを示唆している。

論文

Protein expression of ${it Saccharomyces cerevisiae}$ in response to uranium exposure

坂本 文徳; 南川 卓也; 香西 直文; 藤井 力*; 家藤 治幸*; Francis, A. J.; 大貫 敏彦

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 8(2), p.133 - 136, 2007/10

$$^{238}$$U(VI)と$$^{233}$$U(VI)を含む培地で培養した${it Saccharomyces cerevisiae}$の発現タンパク質を二次元電気泳動で分析した。${it S. cerevisiae}$BY4743株を5.0 $$times$$ 10$$^{-4}$$M濃度の$$^{238}$$U又は2.5 $$times$$ 10$$^{-6}$$ (2.0 $$times$$ 10$$^{-4}$$M濃度の$$^{238}$$Uより350倍放射能が強い)と5.0 $$times$$ 10$$^{-6}$$M濃度の$$^{233}$$Uを含む培地で、30$$^{circ}$$Cで112時間培養した上記培地での酵母の生育度はコントロール$$>$$ 2.5 $$times$$ 10$$^{-6}$$M $$^{233}$$U $$>$$ 2.0 $$times$$ 10$$^{-4}$$M $$^{238}$$U $$>$$ 5.0 $$times$$ 10$$^{-6}$$M $$^{233}$$U $$>$$ 5.0 $$times$$ 10$$^{-4}$$M $$^{238}$$Uの順であった。この結果は、ウランの放射線効果だけでなく化学的効果が酵母の生育に影響していることを示唆している。培地溶液中の$$^{238}$$U又は$$^{233}$$Uの濃度が減少していることからウランが酵母細胞に濃集していることを示している。$$^{238}$$U又は$$^{233}$$Uに暴露させた酵母タンパク質の二次元電気泳動解析では、ウランが存在しないコントロールでは見られないスポットが確認された。この結果は、ウラン存在下の酵母が特異的なタンパク質を発現していることを示している。

論文

Effect of uranium (VI) on the growth of yeast and influence of metabolism of yeast on adsorption of U (VI)

坂本 文徳; 大貫 敏彦; 香西 直文; 若井 栄一; 藤井 力*; 家藤 治幸*; Francis, A. J.

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 6(1), p.99 - 101, 2005/07

微生物の生育に対するウラン(VI)の影響を明らかにするために、ウラン(VI)を含む培地で3種類の酵母の生育実験を行った。Hansenula fabianii J640は0.1mM濃度のウラン(VI)を含む液体培地で成育したが、Saccharomyces cerevisiaeは成長しなかった。H. fabianii J640は1mM濃度のウラン(VI)を含む培地では生育しないが、ウラン無しの培地で21時間前培養すると1mM濃度のウラン(VI)を含む培地でも生育した。前培養したH. fabianii J640では、液体培地中の放射能は110時間ほとんど同じで、その後減少していった。165時間経過後の前培養したH. fabianii J640の透過型電子顕微鏡解析で、ウラン(VI)が酵母細胞に蓄積していることを観察した。H. fabianii J640を前培養しないで1mM濃度のウラン(VI)を含む液体培地で培養したときは、液体培地中のウランの放射能は加えたウラン(VI)の放射能より低くなっている。以上の結果から、ウラン(VI)は酵母の成長を阻害し、酵母細胞によるウラン(VI)の吸着は酵母の代謝に依存していることが示唆された。

口頭

14MeV及び熱中性子照射によりアルミン酸リチウム中に生成する照射欠陥の消滅挙動

石川 寛匡*; 鈴木 祥子*; 吉河 朗*; 大矢 恭久*; 奥野 健二*; 落合 謙太郎; 今野 力; 藤井 俊行*; 山名 元*

no journal, , 

核融合増殖ブランケット増殖材に14MeVの中性子が照射され、その際に生成する照射欠陥がトリチウムの放出挙動に影響を及ぼすことが考えられる。本研究では候補材料の一つであるアルミン酸リチウム(LiAlO$$_{2}$$)の14MeV中性子照射と熱中性子照射を実施し、電子スピン共鳴(ESR)法を用いて、LiAl O$$_{2}$$中に生成した照射欠陥の熱アニーリング挙動について比較検討した。ESRスペクトル測定結果から、両照射試料には酸素空孔に電子が1つ捕捉された状態であるF$$^{+}$$センターを含む種々の照射欠陥を形成し、照射欠陥の消滅過程には速い過程と遅い過程の2つの過程が存在することがわかった。また、遅い過程における14MeV中性子及び熱中性子照射試料の活性化エネルギーはそれぞれ、0.64eV, 1.1eVとなることから、酸素が酸素空孔に回復する過程が両中性子照射試料間で異なることを示唆する結果を得た。

口頭

重金属ストレスに対する酵母の応答; 鉛とウランの比較

坂本 文徳; 大貫 敏彦; 藤井 力*; 家藤 治幸*

no journal, , 

本研究では濃度調整した鉛とウランを含む培地で酵母を育て、鉛とウランが酵母の生育にどのような影響を与えるか比較検討した。1$$times$$10$$^{-5}$$又は1$$times$$10$$^{-4}$$ M濃度の鉛を含む培地で酵母を生育したが、1$$times$$10$$^{-3}$$ M濃度の鉛を含む培地では生育しなかった。一方、1$$times$$10$$^{-4}$$と1$$times$$10$$^{-3}$$ M濃度のウランを含む培地では酵母は育たない。これらの結果は、酵母の成長に対してウランは鉛より阻害効果が高いこと,鉛とウランは異なる様式で酵母の成長を阻害することが示唆された。1$$times$$10$$^{-4}$$ M濃度の天然ウランを含む培地で酵母は生育しないが、それと同程度の$$alpha$$放射能量を持つ$$^{233}$$Uを含む培地で酵母は生育する。これらの結果から、1$$times$$10$$^{-4}$$ M濃度の鉛とウランの化学毒性は酵母の生育に影響せず、ウランの放射能だけが影響していると考えられる。発表では、SEMとEDS解析や二次元電気泳動分析の結果についても詳しく考察する。

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