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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

https://doi.org/10.1080/01490451.2011.581330
 被引用回数：6 パーセンタイル：16.51(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

Accumulation of Co in yeast cells under metabolically active condition; Implication for role of yeast in migration of radioactive Co

香西 直文; 大貫 敏彦; 坂本 文徳; 鈴木 義規*; 田中 万也*; 家藤 治幸*; 酒井 卓郎

Journal of Nuclear Science and Technology, 48(8), p.1206 - 1213, 2011/08

https://doi.org/10.3327/jnst.48.1206
 被引用回数：8 パーセンタイル：51.74(Nuclear Science & Technology)

Co環境中の移行への酵母の役割を明らかにするため、Coの酵母への濃集挙動を調べた。その結果、酵母は、活性が高い条件において高い移行遅延機能を発揮することがわかった。

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

https://doi.org/10.1080/01490450903456756
 被引用回数：8 パーセンタイル：22.97(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

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.8.133

$$^{238}$$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

Mechanisms of uranium mineralization by the yeast ${it saccharomyces cerevisiae}$

大貫 敏彦; 尾崎 卓郎; 吉田 崇宏*; 坂本 文徳; 香西 直文; 若井 栄一; Francis, A. J.; 家藤 治幸*

Geochimica et Cosmochimica Acta, 69(22), p.5307 - 5316, 2005/11

https://doi.org/10.1016/j.gca.2005.06.023
 被引用回数：49 パーセンタイル：67.52(Geochemistry & Geophysics)

6価ウランの酵母細胞表面での鉱物化機構を濃集実験,分光学的分析,電子顕微鏡観察により解明した。ウランは細胞表面に吸着し、酵母細胞内から排出されるリンと接触することにより細胞表面でウラニルリン酸塩鉱物化することが明らかとなった。

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

https://doi.org/10.14494/jnrs2000.6.99

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。

論文

Application of micro-PIXE technique to uptake study of cesium by ${it saccharomyces cerevisiae}$

大貫 敏彦; 坂本 文徳; 香西 直文; 尾崎 卓郎; 鳴海 一成; Francis, A. J.*; 家藤 治幸*; 酒井 卓郎; 神谷 富裕; 佐藤 隆博; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 210, p.378 - 382, 2003/09

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(03)01067-X
 被引用回数：11 パーセンタイル：58.48(Instruments & Instrumentation)

酵母に取り込まれたCsとCo及び他の元素をPIXEにより分析し、成長への影響を検討した。酵母の成長への影響を検討した結果、1mMのCsを培地に添加した場合には成長は阻害されなかったが、0.5mMのCoの添加により阻害された。Csを添加した培地で成長した酵母のPIXEスペクトルではCsのピーク強度が増加し、Pの強度が減少した。一方、Coを添加した場合には、CoとFeのピーク強度が増加したが、P,K及びZnの強度に変化はなかった。これらの結果から、PIXEは微生物の元素の変化を観察するのに有効であることがわかった。

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。

口頭

酵母へのウラン(VI)の濃集機構; 生体分子への吸着

大貫 敏彦; 香西 直文; 坂本 文徳; 尾崎 卓郎; 南川 卓也; 鈴木 義規; 家藤 治幸*; Francis, A. J.

no journal, , 

真核細胞である酵母を用いてU(VI)の微生物への濃集における生体分子(タンパク質)の関与について検討した。濃集実験とProteinase K溶液による細胞表面タンパク質の溶離実験を行った結果、タンパク質の関与が明らかになった。さらに、サイズ排除カラムとICPMSを組合せた分析からU濃集タンパク質の分子量は約90000であることがわかった。

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