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論文

DNA gyrase of ${it Deinococcus radiodurans}$ is characterized as Type II bacterial topoisomerase and its activity is differentially regulated by PprA in vitro

Kota, S.*; Rajpurohit, Y. S.*; Charaka, V. K.*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*; Misra, H, S.*

Extremophiles, 20(2), p.195 - 205, 2016/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:47.77(Biochemistry & Molecular Biology)

The multipartite genome of ${it Deinococcus radiodurans}$ forms toroidal structure. It encodes topoisomerase IB and both the subunits of DNA gyrase (DrGyr) while lacks other bacterial topoisomerases. Recently, PprA a pleiotropic protein involved in radiation resistance in ${it D. radiodurans}$ has been suggested for having roles in cell division and genome maintenance. In vivo interaction of PprA with topoisomerases has also been shown. DrGyr constituted from recombinant gyrase A and gyrase B subunits showed decatenation, relaxation and supercoiling activities. Wild type PprA stimulated DNA relaxation activity while inhibited supercoiling activity of DrGyr. Thus, we showed that DrGyr confers all three activities of bacterial type IIA family DNA topoisomerases, which are differentially regulated by PprA, highlighting the significant role of PprA in DrGyr activity regulation and genome maintenance in ${it D. radiodurans}$.

論文

Radiation response mechanisms of the extremely radioresistant bacterium ${it Deinococcus radiodurans}$

小林 泰彦; 鳴海 一成; 佐藤 勝也; 舟山 知夫; 菊地 正博; 北山 滋; 渡辺 宏*

宇宙生物科学, 18(3), p.134 - 135, 2004/11

1994年に行われた第2次国際微小重力実験室IML-2(STS-65)では、あらかじめ地上で高線量の$$gamma$$線を照射してDNAに損傷を与えた放射線抵抗性細菌${it D. radiodurans}$をスペースシャトル・コロンビアに搭載し、放射線障害からの回復反応が宇宙環境下では地上より促進される現象を見いだした。それに続く1996年のS/MM-4(STS-91)と1998年のS/MM-9(STS-91)では、放射線損傷を有する${it D. radiodurans}$細胞における新規DNA修復系蛋白質PprAの誘導合成の促進が、宇宙環境下での放射線障害からの回復促進現象に関連していることが示唆された。これらの宇宙実験の結果を振り返るとともに、その後の原研・高崎研における${it D. radiodurans}$のDNA修復機構に関与する遺伝子・蛋白質の解析研究の進展ぶりを紹介する。

論文

PprA; A Novel protein from ${it Deinococcus radiodurans}$ that stimulates DNA ligation

鳴海 一成; 佐藤 勝也; Cui, S.*; 舟山 知夫; 北山 滋; 渡辺 宏*

Molecular Microbiology, 54(1), p.278 - 285, 2004/10

 被引用回数:107 パーセンタイル:8.29(Biochemistry & Molecular Biology)

デイノコッカス・ラジオデュランスの放射線耐性は、効率的なDNA2本鎖切断修復によるものである。ラジオデュランス由来のDNA修復欠損変異株KH311の解析から、ラジオデュランスの放射線耐性にかかわる新規の放射線誘導性遺伝子(${it pprA}$と命名)を同定した。この遺伝子産物PprAは、DNA2本鎖切断部位に結合して、大腸菌エキソヌクレアーゼIIIからDNAを保護し、さらにATP依存性及びNAD依存性DNAリガーゼによるDNA末端結合反応を促進する活性を持つ。これらの結果から、ラジオデュランスがPprAを主要因子とする放射線誘導性の非相同性DNA末端結合による修復機構を持っていることが示唆された。

論文

Effect of the space environment on the induction of DNA-repair related proteins and recovery from radiation damage

小林 泰彦; 渡辺 宏; 菊地 正博; 鳴海 一成

Advances in Space Research, 25(10), p.2103 - 2106, 2000/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:19.56

1994年7月にスペースシャトル・コロンビアを用いて実施された第2次国際微小重力実験室(IML-2)において、放射線抵抗性細菌Deinococcus radioduransの放射線障害からの回復が地上よりも宇宙環境で促進されることを見いだした。そこで、1996年9月にシャトル/ミール・ミッション4号機を用いて実施された宇宙放射線計測プロジェクトにおいて、本細菌のDNA修復系蛋白質の誘導に及ぼす宇宙環境の影響を調べたところ、宇宙環境下では、本細菌においてわれわれが新たに発見した新規DNA修復系遺伝子pprAにコードされる蛋白質の誘導合成が地上よりも促進されることを見いだした。また、本細菌の放射線感受性変異株rec30では、その促進効果が現れないことが明らかになった。

口頭

放射線抵抗性細菌${it Deinococcus geothermalis}$における${it pprA}$遺伝子の遺伝子破壊解析

島田 岳*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*

no journal, , 

${it Deinococcus geothermalis}$は、至適生育温度が通常30$$^{circ}$$Cである${it Deinococcus}$属細菌においては例外的に、至適生育温度が45から50$$^{circ}$$Cの中等度好熱菌である。本研究では、${it D. geothermalis}$${it pprA}$遺伝子を薬剤耐性マーカーとすげ替えた形の${it pprA}$遺伝子欠失株を作製するとともに、${it pprA}$遺伝子を発現させたプラスミドDNAを遺伝子欠失株に導入して${it pprA}$遺伝子相補株を作製した。また、これらの株を用いて、各種変異原($$gamma$$線, UV, マイトマイシンC, ブレオマイシン, 過酸化水素など)に対する耐性を野生株と比較することで${it D. geothermalis}$における${it pprA}$遺伝子の機能を調査した。その結果、欠失株は野生株と比べて生存率が低下し、相補株では耐性が野生株と同等にまで復帰するという結果が得られた。このことから、${it pprA}$遺伝子は${it D. geothermalis}$においても変異原耐性に関与しており、${it pprA}$が関与するDNA修復機構は他の${it Deinococcus}$属細菌に広く保存されていることが示唆された。

口頭

中高度好熱性及び放射線抵抗性を持つ多重極限環境微生物${it Deinococcus geothermalis}$における${it pprA}$遺伝子破壊解析

島田 岳*; 佐藤 勝也; 鳴海 一成*

no journal, , 

${it Deinococcus geothermalis}$は、至適生育温度が45から50$$^{circ}$$Cの中等度好熱菌である。本研究では、${it D. geothermalis}$${it pprA}$遺伝子欠失株を作製するとともに、${it pprA}$遺伝子を発現させたプラスミドDNAを遺伝子欠失株に導入して${it pprA}$遺伝子相補株を作製した。また、これらの株を用いて、各種変異原($$gamma$$線, UV, マイトマイシンC, ブレオマイシン, 過酸化水素など)に対する耐性を野生株と比較することで${it D. geothermalis}$における${it pprA}$遺伝子の機能を調査した。その結果、欠失株は野生株と比べて生存率が低下し、相補株では耐性が野生株と同等にまで復帰するという結果が得られた。このことから、${it pprA}$遺伝子は${it D. geothermalis}$においても変異原耐性に関与しており、${it pprA}$が関与するDNA修復機構は他の${it Deinococcus}$属細菌に広く保存されていることが示唆された。

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