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-lactamase from the moderate halophile 
sp.560 and the discovery of a Cs
-selective binding site新井 栄揮; 米澤 悌*; 岡崎 伸生*; 松本 富美子*; 柴崎 千枝; 清水 瑠美; 山田 貢*; 安達 基泰; 玉田 太郎; 河本 正秀*; et al.
Acta Crystallographica Section D, 71(3), p.541 - 554, 2015/03
被引用回数：7 パーセンタイル：50.44(Biochemical Research Methods)蛋白質を利用した希少・有害金属捕集材料の研究開発の一環として、中度好塩菌Chromohalobacter sp.560由来・高酸性-Lactamase(HaBLA)のX線結晶構造を解明するとともに、X線異常分散測定により、HaBLA分子上のCs, Sr
結合部位の抽出を試みた。PFのNW3AにてHaBLAのX線結晶構造を解明した後、Cs吸収端(
=2.175
)近傍のX線を利用できるSAGA-LSのBL7やPFのBL17A、及び、Sr吸収端(=0.770)近傍のX線を利用できるSPring-8のBL38B1やPFのBL5Aなどを使用して、HaBLA分子に結合したCs及びSrを同定した。その結果、HaBLA分子上に少なくとも1ヶ所のCs結合部位、3ヶ所のSr結合部位を発見した。特に、今回発見したCs結合部位は、NaがCsの9倍量存在する条件下(Na/Cs = 90mM/10mM)でもCsを選択的に結合できることが明らかになった。このCs選択的結合部位は、Trp側鎖のベンゼン環によるカチオン-
相互作用、および、主鎖の2つの酸素原子によってCsを結合していた。本研究で得たCs結合部位の立体構造情報は、原発事故によって放出された放射性Csを捕集する蛋白質材料の設計(人工的Cs結合部位の設計)の土台として利用できる。
和田 勇生; 三友 宏志*; 粕谷 健一*; 長澤 尚胤; 瀬古 典明; 片貝 秋雄; 玉田 正男
Journal of Applied Polymer Science, 101(6), p.3856 - 3861, 2006/09
被引用回数：21 パーセンタイル：53.52(Polymer Science)放射線グラフト重合法により、生分解性ポリマーであるポリ(3-ヒドロキシブチレート)(PHB)フィルムにアクリル酸をグラフトした。グラフト率が5%を超えると、酵素分解性が失われた。酵素分解性を失ったグラフトフィルムを再加熱成形することにより、酵素分解性は再現した。その場合グラフト率が10%に増加すると加熱成形したフィルムは、PHBフィルムに比べ酵素分解性が向上した。酵素分解性が失われるのは、フィルム表面にアクリル酸がグラフトし、PHB部分に酵素が接触できなくなったためである。また、再加熱により酵素分解性が再現するのは、グラフト鎖がフィルム内に混合され、フィルム表面部分にPHBが現れ、その部分から酵素分解されるためだと考えられる。
新村 信雄; 茶竹 俊行; 栗原 和男; 前田 満
Cell Biochemistry and Biophysics, 40(3), p.351 - 369, 2004/06
被引用回数：24 パーセンタイル：25.23(Biochemistry & Molecular Biology)本論文は、中性子構造生物学に関するレビュー論文である。中性子回折は、タンパク質中の水素の位置を直接観察できる実験的手段である。われわれは、高分解能の生物物質用中性子回折装置(BIX-type)を原研に設置した。最大1.5オングストローム分解能で、タンパク質の結晶構造解析が可能であり、本論文では、これらの回折装置で得られたタンパク質中の水素・水和構造の興味深い結果を紹介した。
Hua, Y.*; 鳴海 一成; Gao, G.*; Tian, B.*; 佐藤 勝也; 北山 滋; Shen, B.*
Biochemical and Biophysical Research Communications, 306(2), p.354 - 360, 2003/06
被引用回数：152 パーセンタイル：95.78(Biochemistry & Molecular Biology)放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスの放射線高感受性変異株の解析から、DNAの修復と損傷防御機構を担う主要スイッチタンパク質PprIを同定した。放射線高感受性変異株では、この遺伝子がトランスポゾンの挿入によって機能を失っていた。この遺伝子を完全に破壊すると放射線感受性が増大し、野生型遺伝子を導入すると放射線耐性が復帰した。放射線照射に伴い、PprIは
遺伝子及び
遺伝子の発現を誘導するとともに、カタラーゼ活性をも助長した。これらの結果は、PprIタンパク質が、放射線応答におけるDNAの修復と防御の調節機構に重要な役割を果たしていることを強く示唆している。
-radiation横谷 明徳; Cunniffe, S. M. T.*; O'Neill, P.*
Journal of the American Chemical Society, 124(30), p.8859 - 8866, 2002/07
被引用回数：87 パーセンタイル：87.66(Chemistry, Multidisciplinary)線照射されたプラスミドDNAフィルム中のDNA鎖切断(SSb及びDSB)と塩基損傷の収率を、DNA単位長あたりの水和水量の関数として測定した。塩基損傷は、大腸菌由来の塩基除去修復酵素(NthとFpg)を作用させ、glycosyl活性及びAPlyace活性により生じるSSbとして検出した。水和水の制御は、相対湿度をコントロールしたチェンバー中に15時間,5
に保持することで行った。得られたDNAのコンフォメーションは、アガロースゲル電気泳動により解析した。その結果、(1)鎖切断よりもむしろ塩基損傷の収率の方が、水和水の量に依存して増加すること。(2)OHラジカルは生成したとしても鎖切断には寄与しないこと(3)extraなDSBが水和水量とともに増加することから、クラスター化した損傷が、直接効果として生じることが、明らかにされた。
石田 恒
Journal of Biomolecular Structure and Dynamics, 19(5), p.839 - 851, 2002/05
被引用回数：11 パーセンタイル：26.22(Biochemistry & Molecular Biology)DNAのグアニン酸化損傷の影響を調べるために、正常なDNAであるd(CGCGAATTCGCG)
とその酸化的損傷DNAであるd(CGCG
AATTCGCG)(CGCGAATTCGCG),(G:7,8-dihydro-8-oxoguanine(8-oxoG)の分子動力学シミュレーションを1ナノ秒間、実行した。これは静電相互作用を効率的かつ高精度に計算する高速多重極子展開法(FMM)を用いた高精度シミュレーションである。シミュレーションの結果、8-oxoG付近で正常DNAには見られない新しい水素結合が生成されるのが見つかり、そしてこれが損傷DNAの構造を安定化させていることがわかった。また主鎖角
がB
構造,グリコシド結合角
がhigh-
構造,ヘリカルTwistが緩んだ構造をとることもわかった。更に、主成分解析により8-oxoG付近の水和状態の変化が損傷DNAの構造遷移のきっかけとして働いていることが示唆された。以上により、損傷DNA修復酵素は正常DNAと損傷DNAの静的構造及び動的構造の違いを認識していると考えられる。
鳴海 一成; 佐藤 勝也; 菊地 正博
JAERI-Conf 2002-005, p.158 - 171, 2002/03
放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスの放射線感受性変異株を解析し、放射線耐性に重要な新規タンパク質(PprA)を発見した。PprAはDNA鎖切断を認識して結合し、ヌクレオチド分解酵素からDNA切断末端を保護し、効率的な修復をもたらす。またPprAは、DNAリガーゼによるDNA 鎖結合反応とRecAタンパク質を介するDNA組み換え修復反応を促進する活性を有する。このような性質により、PprAの広範囲での応用が期待される。
佐藤 勝也; 菊地 正博; 鳴海 一成
JAERI-Conf 2002-005, p.172 - 184, 2002/03
放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスは、DNA損傷応答機構を有しているが、その分子機構についてはほとんどわかっていなかった。デイノコッカス・ラジオデュランスのタンパク質の機能解析を通じて、我々は、デイノコッカス・ラジオデュランスでは、大腸菌とは異なり、SOS修復応答制御タンパク質LexAが組換え修復酵素RecAの発現誘導制御に関与していないことを明らかにし、さらに、遺伝子の発現を制御する新規制御因子PprIを発見した。PprIは、新規修復促進タンパク質PprAの放射線照射による誘導にも関与していた。このように、デイノコッカス・ラジオデュランスはDNA損傷認識と修復遺伝子誘導について独特のメカニズムを持っていることがわかった。
is not involved in RecA induction following irradiation鳴海 一成; 佐藤 勝也; 菊地 正博; 舟山 知夫; 柳沢 忠*; 小林 泰彦; 渡辺 宏; 山本 和生
Journal of Bacteriology, 183(23), p.6951 - 6956, 2001/12
被引用回数：91 パーセンタイル：84.2(Microbiology)放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスにおけるLexA蛋白質のRecA誘導への関与について研究を行った。野生株と同様に、
遺伝子破壊株においても線照射後にRecA蛋白質合成の増加が認められたことから、デイノコッカス・ラジオデュランスではLexAがRecAの誘導に関与していないことが示された。
Pinak, M.
Journal of Computational Chemistry, 22(15), p.1723 - 1731, 2001/11
被引用回数：3 パーセンタイル：21.84(Chemistry, Multidisciplinary)チミングリコール(TG)を持つDNAと修復酵素エンドヌクレアーゼIIIの複合体形成過程について、分子動力学計算を用いて調べた。修復酵素とTGを持つ30塩基対長のDNAが水溶液中に存在する系をモデル化し、2ナノ秒間のシミュレーションを行った。シミュレーション開始から約1ナノ秒後にDNAと修復酵素は複合体を形成し、シミュレーションが終了するまで安定な構造を保持した。酵素とDNAの結合領域において、グルタミン酸がリン酸結合のC3'分子から1.6オングストロームの位置まで接近していることがわかった。これは、修復過程で切断される2つの結合のうちの1つにあたる。また、TGのある部分でDNAは折れ曲がったが、この変形により修復酵素が損傷部分に近づきやすくなると考えられる。さらに、静電エネルギーの変化も損傷認識過程において重要な寄与をしていることが確認された。
Pinak, M.
Radiation Risk Assessment Workshop Proceedings, p.30 - 39, 2001/00
放射線による損傷DNAの分子動力学(MD)による研究について、修復酵素による損傷の適切な認識という観点から発表を行う。ピリミジン塩基損傷(シトシンラジカル,チミンダイマー: TD,チミングリコール: TG)とプリン損傷(8-オキソグアニン: 8-OH-G)について数百ピコ秒間のMDシミュレーションを行った。その結果、いずれの場合にも、以下に示すような明確なDNA二重らせん構造の変化が観測された。(1)塩基対間の水素結合が崩壊し、二重らせんが開く(シトシンラジカル、8-OH-G),(2)損傷部分でDNAが折れ曲がる(TD、TG),(3)損傷部分と相補的な鎖からアデニンがらせんの外側にはじき出される(8-OH-G)。これらの構造の変化に加えて、損傷部位に特異的な静電エネルギーの変化が求められた。
鶴留 浩二; 時澤 孝之; 山田 哲治*; 長柄 収一*
JNC TY6400 2000-014, 39 Pages, 2000/05
JNC-TY6400-2000-014.pdf:1.35MB
本研究では、放射性物質及びその放射線による植物への影響調査を目的として、植物の遺伝的影響調査及び植物体中の放射線強度分布の測定手法の検討を行った。本研究では遺伝子研究のモデル植物であるシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)を用いて室内実験を行った。尚、本研究は先行基礎工学研究分野に関する研究テーマとして、平成9年度から平成11年度の3年間、岡山大学農学部応用遺伝子工学研究室の山田哲治教授と共同研究で実施したものである(平成9年度は客員研究員)。(1)A.thalianaの遺伝子影響は、鉱さい土壌で生成させたA.thalianaからDNAを抽出しカルコン合成遺伝子及びトランス桂皮酸酵素遺伝子についてシークエンス解析した結果、解析範囲内での遺伝子変異は認められなかった。(2)放射線強度分布の測定手法の検討は、鉱さい土壌で生育させたA.thalianaについてX線フイルムとイメージングプレート(IP)を用いて解析した結果、2手法ともに植物中の放射性物質濃集部位を確認できなかった。本研究により、今後の植物影響評価の基礎となる遺伝子解析操作に関わる一連の手法を習得することができた。
A.Amsal*; 瀧上 眞知子*; 伊藤 均
Food Sci. Tech. Res., 5(2), p.153 - 155, 1999/00
東南アジアでは澱粉資源が豊富に生産されている。この澱粉資源を有効利用するためには糖化処理が必要である。澱粉の糖化のためには、通常は100~140
Cで熱処理してから酵素分解している。Aspergillus awamoriは生澱粉を低pH下で糖化できるが、活性が低いのが問題である。A.awamoriは紫外線や線で突然変異誘発が困難である。本研究では、C
イオンビームを凍結乾燥したA.awamori胞子に照射したところ
-アミラーゼ活性が2~3倍に向上した変異株が多く分離された。イオンビームによる変異誘発は線に比べ5~10倍高かった。また、イオンビーム照射で得られた変異株のキャッサバ、サゴ、スクンの生澱粉消化性も2~3倍に向上した。
radiationY.Lee*; 松橋 信平; 久米 民和
Radiation Physics and Chemistry, 54(3), p.285 - 290, 1999/00
被引用回数：1 パーセンタイル：13.11(Chemistry, Physical)ニワトリ及びウズラのオボムコイドについて、線照射による変化を比較検討した。オボムコイド(OM)は、トリプシン阻害活性を有し、糖を25%含む比較的熱に安定な糖タンパク質である。水溶液中でニワトリOMを照射した場合、分子量5000以下の低分子区分に溶出する糖が増加した。また、糖鎖をピリジルアミノ化して分析した結果、N中に比べO中で照射した場合に著しく減少することが認められた。トリプシン阻害活性は、O中よりN中での失活が著しく、糖鎖の変化とは逆の結果となった。ウズラOMでは、O中の失活がN中より著しいなど、ニワトリOMとは異なる結果が得られた。ニワトリ及びウズラOMの糖鎖の構造の違いが、これらの変化に影響しているものと考えられた。
-caprolactone)Darwis, D.*; 三友 宏志*; 円城寺 太郎*; 吉井 文男; 幕内 恵三
Poly. Degrad. Stab., 62, p.259 - 265, 1998/00
被引用回数：61 パーセンタイル：87.68(Polymer Science)ポリカプロラクトン(PCL)は融点(60C)以上に加熱し、融解後45~55Cの過冷却相で照射すると、高い確率で橋かけが起き、高い耐熱性が得られることを見出した。本論文は、このようにして得た橋かけPCLの酵素分解を調べた。酵素分解はリパーゼAKを使い、pH=7で行った。酵素分解の最適温度は、未照射PCLの50C、橋かけPCLは55Cにある。橋かけPCLは15時間で100%分解するが、同じ分解率では、未照射PCLよりも長い時間を要した。これらから、酵素分解は、橋かけ構造にやや影響されるが、生分解性は橋かけしても十分あることが分かった。酵素分解は試料の表面から内部へ進行する。
K.Bahari*; 三友 宏志*; 円城寺 太郎*; 吉井 文男; 幕内 恵三
Polym. Degrad. Stab., 61, p.245 - 252, 1998/00
被引用回数：40 パーセンタイル：79.33(Polymer Science)生分解性ポリマーの3-ヒドロキシブチレート重合体(PHB)及びその共重合体の成形中の熱安定性を改善するため、スチレン(St)の放射線グラフト重合を行い、熱安定性と生分解性を調べた結果、次のようなことが明らかとなった。(1)熱安定性が10%のような低グラフト率で著しく改善できた。(2)グラフト重合による熱安定性は、PHBよりも共重合体の方が効果的であった。これはグラフト重合が非晶領域に優先的に起こるため、非結晶領域の多い共重合体の方がグラフト鎖をより均一に分布しているためと考えられる。(3)酸素分解性は、Stのグラフト重合により9%のような低グラフト率でも疎水化するため低下する。
A.Aryanti*; 瀧上 真智子*; 伊藤 均
食品照射, 33(1-2), p.37 - 40, 1998/00
生澱粉を糖化処理することはエネルギー消費の低減の上で意義がある。Aspergillus awamoriは低pH下で生澱粉を消化できるが、変異処理による消化性の向上が望ましい。本研究ではCイオンと線による変異誘発効果を比較し、生澱粉消化性について検討した。線とイオンビーム照射による変異株の出現率を酵素活性の向上によって比較したところ、酵素活性が向上した変異株の出現率はイオンビームの方が著しく多かった。また、これらの変異株によるキャッサバ澱粉、サゴ澱粉、スクン澱粉の消化性は2倍以上に向上した。
吉井 文男; 幕内 恵三; 円城寺 太郎*; 板倉 武*; 三友 宏志*
Proc. of RadTech Asia'97, p.825 - 827, 1997/00
ポリ(3-ヒドロキシブチレート)共重合体(バイオポール)、ポリブチレンサクシネート(ビオノーレ)及びポリビニルアルコール・澱粉ブレンド(マタビー)の生分解性を加速するため、照射効果を調べた。生分解性は、酵素水溶液及び土壌埋設中の微生物の分解による力学的性質の低下及び重量減少から評価した。未照射粉末バイオポールは、酵素(リパーゼ)により、12時間の処理で30%の分解に対し、50kGy照射したものは、同じ処理で80%分解した。土壌埋設試験では、試料の重量減少より力学的性質の低下の方が顕著に現れる。50kGy照射では、2か月埋設で、重量減少はわずかであるが、伸びや強度はなくなり、脆いものになる。このように、照射による分解が、その後の生分解を促進することが確認できた。
-irradiation on enzymatic digestion of oil palm empty fruit bunch松橋 信平; 久米 民和; 橋本 昭司; M.R.Awang*
Journal of the Science of Food and Agriculture, 69, p.265 - 267, 1995/00
被引用回数：5 パーセンタイル：34.44(Agriculture, Multidisciplinary)セルロース質廃棄物であるオイルパーム空果房(EFB)を利用するため、アルカリと線照射との組み合わせ処理による酵素分解性の変化について研究を行った。未処理のEFBは、ドリセラーゼ(市販セルラーゼ剤)による分解が困難であった。線を照射することにより、EFBの酵素分解性は増加し、線量の増加に従い、分解により生じたガラクツロン酸量、中性糖量も増加した。EFBの酵素分化により得られた中性糖の主成分は、グルコースとキシロースであった。これらの成分は、アルカリまたは照射処理したEFBで増加した。アルカリと照射の組み合わせ処理を行ったEFBでは、キシロースの量が著しく増加したことから、この組み合わせ処理は、EFBの酵素分解性の向上に有効であり、特にキシラン画分に有効であることが明らかになった。
奥 忠武*; 佐藤 仁*; 市川 嘉信*; 金子 純子*; 後藤 充宏*; 西尾 俊幸*; 伊藤 定一郎*; 久米 民和
食品照射, 29(1-2), p.16 - 20, 1994/00
窒素酸化物は、酸性雨や河川・湖沼の酸性化等の環境汚染物質であり、その除去、変換が重要な課題となっている。金属タンパク質であるシトクロムCはガンマ線照射によって二酸化窒素(亜硝酸)還元活性が増大するので、照射編成シトクロムCを固定化して、二酸化窒素還元酵素の代用になりうるか検討した。10kGy照射して二酸化窒素還元能の増大した変性シトクロムCを、種々の濃度のポリアクリルアミドゲル格子に包括固定化した。この結果、7.5%ゲルでは、二酸化窒素の還元能は高かったが、ゲルの格子が大きかったためシトクロムのゲルからの漏出が大きかった。15%濃度のゲルでは還元活性はやや低かったが、漏出は少なく繰返し使用が可能であった。以上の結果、ガンマ線照射によって変性させたシトクロムを二酸化窒素還元酵素の代用として使用できる可能性が明らかとなった。
