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mutant清澤 和広*; 田中 将志*; 松永 司*; 二階堂 修*; 山本 和生
Mutation Research; DNA Repair, 487(3-4), p.149 - 156, 2001/12
組換え修復関連遺伝子
を欠損する大腸菌は紫外線に対し高感受性を示すが、その理由は明らかでない。なぜなら、RecAは、組換えだけでなく、ヌクレオチド除去修復関連タンパク質群の発現誘導にも関わる多機能タンパク質だからである。紫外線耐性におけるRecAの主要な役割を明らかにするため、欠損株において種類の違うヌクレオチド除去修復関連遺伝子を高発現させ、紫外線に対する感受性,紫外線誘発DNA損傷除去効率,及び、ヌクレオチド除去修復タンパク質の発現量を解析した。その結果、UvrAタンパク質量が増加した場合にのみ、野生株と同程度の損傷除去がみとめられ、紫外線に抵抗性となることが示された。よって、大腸菌の紫外線防御におけるRecAの重要な役割は、
遺伝子の発現を誘発することにより、ヌクレオチド除去修復能力を高めることであることを明らかにした。
北山 滋*; 鳴海 一成; 菊地 正博; 渡辺 宏
Mutation Research; DNA Repair, 461(3), p.179 - 187, 2000/11
放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスのDNA損傷修復欠損変異株KH5861は、DNA2本鎖間を架橋するマイトマイシンCに感受性を示す。野生株ゲノムライブラリーの中から、この変異株をマイトマイシンC抵抗性に復帰させることのできるDNA断片を解析したところ、大腸菌などで既に知られているDNA修復蛋白質遺伝子recRが見つかった。この遺伝子が存在することは、recAが関与する組換え修復経路のほかに、recFORが関与するもう1つの組換え経路も、放射線抵抗性細菌で機能していることを示唆している。変異株KH5861のrecR遺伝子は、野生株の遺伝子と比べて1塩基が異なっており、この塩基置換によって、変異株では、正常のRecR蛋白質よりも長さの短い変異蛋白質が生産されていると考えられた。これらの解析結果から、放射線抵抗性細菌におけるDNA2本鎖間架橋型損傷の修復に、RecR蛋白質が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。
舟山 知夫; 鳴海 一成; 菊地 正博; 北山 滋*; 渡辺 宏; 山本 和生
Mutation Research; DNA Repair, 435, p.151 - 161, 1999/00
放射線抵抗性細菌Deinococcus radiodurans野生株より分離された、放射線感受性変異株KR4128の感受性を相補するDNA断片を検索し、4.3kbクローンを得た。得られたクローンの遺伝子配列を決定したところ、大腸菌組換え修復遺伝子recNと塩基配列相同性をもつ遺伝子が含まれていた。KR4128株の当該領域の解析より、この遺伝子がKR4128株で点突然変化をおこしていることが明らかにされ、当該遺伝子が放射線抵抗性細菌のrecN遺伝子であることが明らかになった。単離した遺伝子の放射線抵抗性における寄与を明らかにするため、薬剤耐性遺伝子カセットをもちいた特定遺伝子欠失株作出系を確立、recN遺伝子欠損株を作出した。作出した遺伝子株欠損を用いた生存率の解析から、recN遺伝子が当該菌の放射線抵抗性に寄与していることが確かめられた。さらに、KR4128株にrecN遺伝子のほかに感受性に影響を与える遺伝子の変異が存在することが明らかにされた。
鳴海 一成; 佐藤 勝也; 菊地 正博; 舟山 知夫; 北山 滋; 柳沢 忠*; 渡辺 宏; 山本 和生
Mutation Research; DNA Repair, 435(3), p.233 - 243, 1999/00
放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスのDNA修復能欠損株であるrec30株は放射線に極めて感受性を示し、重要なDNA修復遺伝子に変異が生じているものと考えられる。この変異株のrecA遺伝子座のDNA塩基配列を野生株のものと較べて解析した結果、変異株ではrecA構造遺伝子内に変異があることを突き止め、その正確な変異部位を同定した。また、ラジオデュランスの遺伝子を大腸菌で発現させることは今まで困難であったが、正常及び変異recA遺伝子を大腸菌で大量に発現させることに成功した。さらに、ラジオジュランスの遺伝子を発現している大腸菌の
線耐性を測定した結果、ラジオデュランスの正常recA遺伝子が大腸菌のrecA遺伝子の働きを完全に捕らえること、異常recA遺伝子が組換え修復能を完全に失っていることを明らかにした。