Deinococcus radioduransの酸化ストレス耐性

Deinococcus radioduransは、大規模なDNA損傷を効率的かつ正確に修復する能力で最もよく知られている堅牢な細菌です。イオン化放射線と紫外線（100〜295 nm）、乾燥、およびマイトマイシンCを含む多くのDNA損傷剤に非常に耐性があり、DNAだけでなく、反応性酸素の産生を介してすべての細胞高分子に酸化的損傷を誘導します。種族。D. radioduransの酸化ストレスに対する極端な回復力は、両方のシステムの機能的冗長性によって強化された、酸化ストレスと効率的なDNA修復メカニズムに対するタンパク質の効率的な保護によって相乗的に与えられます。D.酸化ストレスの予防と回復のためのRadiodurans資産は、ここで広範囲にレビューされています。D. radioduransなどの放射線および乾燥耐性細菌は、敏感な細菌よりも大幅に低いタンパク質酸化レベルを持っていますが、DNA二本鎖切断の類似の収量があります。これらの発見は、放射線毒性と生存の新しいパラダイムとして、タンパク質損傷を進めながら放射線毒性の主要な標的としての放射線毒性の主要な標的としてのDNAの概念と、酸化的損傷に対するタンパク質の保護に挑戦します。酸化的損傷に対するDNA修復およびその他のタンパク質の保護は、二価マンガン複合体が支配する酵素および非酵素抗酸化防御システムによって与えられます。反応性酸素種の蓄積によって引き起こされる酸化ストレスは老化と癌に関連していることを考えると、酸化ストレスと闘うD. radiodurans戦略に関する包括的な見通しは、防止および抗がん治療の新しい道を開く可能性があります。したがって、D。radioduransにおける抗酸化保護の研究は、医学と公衆衛生にとってかなりの潜在的な関心事です。

Deinococcus radiodurans is a robust bacterium best known for its capacity to repair massive DNA damage efficiently and accurately. It is extremely resistant to many DNA-damaging agents, including ionizing radiation and UV radiation (100 to 295 nm), desiccation, and mitomycin C, which induce oxidative damage not only to DNA but also to all cellular macromolecules via the production of reactive oxygen species. The extreme resilience of D. radiodurans to oxidative stress is imparted synergistically by an efficient protection of proteins against oxidative stress and an efficient DNA repair mechanism, enhanced by functional redundancies in both systems. D. radiodurans assets for the prevention of and recovery from oxidative stress are extensively reviewed here. Radiation- and desiccation-resistant bacteria such as D. radiodurans have substantially lower protein oxidation levels than do sensitive bacteria but have similar yields of DNA double-strand breaks. These findings challenge the concept of DNA as the primary target of radiation toxicity while advancing protein damage, and the protection of proteins against oxidative damage, as a new paradigm of radiation toxicity and survival. The protection of DNA repair and other proteins against oxidative damage is imparted by enzymatic and nonenzymatic antioxidant defense systems dominated by divalent manganese complexes. Given that oxidative stress caused by the accumulation of reactive oxygen species is associated with aging and cancer, a comprehensive outlook on D. radiodurans strategies of combating oxidative stress may open new avenues for antiaging and anticancer treatments. The study of the antioxidation protection in D. radiodurans is therefore of considerable potential interest for medicine and public health.