2波長2レーザー照射による高効率DNA切断

通过 2 种波长和 2 次激光照射实现高效 DNA 切割

• 批准号: 15750007
• 负责人: 川井 清彦
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15750007/
• 关键词: DNA損傷; レーザー; 光化学; 光線力学療法; DNA-電子酸化; 二波長二レーザー; 癌治療; DNA一電子酸化; 電子移動

皮膚ガン、胃ガンの治療法の一つとして、近年光線力学療法(PDT)が注目されている。高齢、心不全、他の病気の直後で外科療法が困難な患者に対して特に有効な治療法となりうる。PDTによる合併症等の報告例はほとんどないが、唯一日光過敏症が問題となつている。したがって、外用した光増感剤が代謝されるまでの数週間にわたり遮光が必要となる。そのため、出来る限り外用する増感剤の量を減らす事が望まれる。また、光源としては比較的高強度のパルスレーザーを必要とし、治療時間を要するため照射面積に制約をうけ、一定期間に治療しうる患者数も制限される。そこで、PDT普及のためにも少量の光増感剤を用いた高効率DNA切断法の開発が望まれる。本研究では、2波長2レーザー励起法を用いた高効率DNA切断法の開発を目指した。一般的に、DNA光増感一電子酸化反応の量子収率は極めて低い。それは主に、電子移動反応によりDNA中に生じたラジカルカチオンと増感剤ラジカルアニオンの間の電荷再結合に由来する。そこで、我々は二段階目に透過性の高い長波長のレーザーを用いてラジカルアニオンを励起し、電子を溶媒中に放出し、電荷再結合を妨げるととによる高効率DNA切断を検討した。昨年度、二段階目のレーザーを用いて、増感剤ラジカルアニオンから、溶媒へと電子放出が可能であるか検討した。その結果、溶媒へと電子を放出できること確認した。本年度は、実際に2波長2レーザー照射法がDNA損傷効率に与える影響について調べた。その結果、一段階目のレーザーのみ、二段階目のレーザーのみを用いた場合と比較し、2波長2レーザー照射により最大で10倍以上の損傷の増加が観測され、2波長2レーザー照射の原理をPDTへと応用可能であることが示された。

The treatment of skin and stomach diseases has attracted much attention in recent years. High fever, heart failure, and other diseases are difficult to treat surgically. PDT, complications, etc. reported cases of sun allergy, only the problem of sun allergy It is necessary to block the light for weeks after metabolism. The amount of heat and humidity is reduced. For example, the light source is relatively high intensity, the treatment time is necessary, the irradiation area is restricted, and the number of patients is limited during a certain period of time. The development of high efficiency DNA cleavage method is expected to be achieved by using a small number of photosensitizers. In this study, the development of high efficiency DNA cleavage method was pointed out by using 2-wavelength 2-wavelength excitation method. General, DNA photosensitivity-electron acidification reaction quantum yield is extremely low. The origin of charge recombination in DNA is due to the presence of host and electron mobility. The second phase of the transmission of high and medium wavelength DNA is excited, electron recombination is prevented, and the second phase of the transmission of high and medium wavelength DNA is prevented Last year, the second phase of the project was used, the sensitivity of the project was increased, and the electron emission was increased. The results of the solvent and electron emission are confirmed. This year, the effect of 2 wavelengths and 2 wavelengths of radiation on DNA damage was adjusted. The results show that the maximum damage of 2-wavelength 2-wavelength irradiation is more than 10 times higher than that of 2-wavelength 2-wavelength irradiation.

项目成果

Charge separation in DNA via consecutive adenine hopping

• DOI: 10.1021/ja035730w
• 发表时间: 2004-02-04
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Takada, T;Kawai, K;Majima, T
• 通讯作者: Majima, T

K.Kawai, T.Majima: ""Hole Transfer through DNA by Monitoring the Transient Absorption of Radical Cations of Organic Molecules Conjugated to DNA"in"Electron Transfer in DNA for Tonics in Current Chemistry""Springer-Verlag, Inc.(in press). (2004)

K.Kawai、T.Majima：“通过监测与 DNA 结合的有机分子的自由基阳离子的瞬时吸收来进行 DNA 空穴转移”，《当前化学中用于滋补剂的 DNA 中的电子转移》，Springer-Verlag, Inc.（in

Selective guanine oxidation by UVB-irradiation in telomeric DNA

UVB 照射对端粒 DNA 进行选择性鸟嘌呤氧化

• 发表时间: 2005
• 期刊: Chem. Commun
• 作者: K. Kawai;M. Fujitsuka;T. Majima
• 通讯作者: T. Majima

Two-Color Two-Laser DNA Damaging

双色双激光 DNA 损伤

• 发表时间: 2004
• 期刊: Angew.Chem.Int.Ed. 43
• 作者: K.Kawai;Cai;A.Sugimoto;S.Tojo;M.Fujitsuka;T.Majima
• 通讯作者: T.Majima

T.Takada, K.Kawai, X.Cai, A.Sugimoto, M.Fujitsuka, T.Majima: "Charge Separation in DNA via Consecutive Adenine Hopping"J.Am.Chem.Soc.. 126. 1125-1129 (2004)

T.Takada、K.Kawai、X.Cai、A.Sugimoto、M.Fujitsuka、T.Majima：“通过连续腺嘌呤跳跃实现 DNA 中的电荷分离”J.Am.Chem.Soc.. 126. 1125-1129 (2004