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軟X線照射後に生成するDNA鎖切断末端の分子化学構造の定量化

软 X 射线照射后产生的 DNA 链断裂末端的分子化学结构的定量

基本信息

批准号：
17710051
负责人：
藤井健太郎
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Japan Atomic Energy Agency
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

軟X線照射によるDNA鎖切断や塩基損傷の生成過程について、その定量的評価が本研究の主な目的である。本年度はSPring-8軟X線ビームラインにおいて、プラスミドDNA(pUC18)薄膜に対して、単色軟X線照射を行い、塩基除去修復酵素(EndoIIIやFpg)処理をおこない、鎖切断および塩基損傷の定量を行った。照射エネルギーとして、270,380,435,560および760eVを選択した。それぞれ、炭素K殻吸収端前、炭素K殻吸収端後、窒素K殻吸収端後、酸素K殻吸収端後およびリンK殻吸収端前のエネルギーの相当する。照射後試料をTE緩衝液で回収し、主鎖切断によるコンフォメーション変化をアガロース電気泳動法により調べた。また、酸化的塩基損傷の収率はFpg及びEndoIIIの二種類の塩基除去修復酵素(グリコシレース)で処理(37℃、30min)し、酵素の持つAPエンドヌクレース活性により塩基損傷部位を主鎖切断に変換することで定量化した。得られた一本鎖切断(ssb)および塩基損傷の照射エネルギー依存性から、270,380および435eVの主鎖切断およびグリコシレースで認識される塩基損傷の収率はほぼ一定であるのに対し、酸素K殻吸収端より高エネルギー側の560および760eVではその収率の顕著な増加が見られた。また、グリコシレースで認識される塩基損傷の収率では窒素K殻吸収端前(380eV)で収率が極少値を示し、窒素およびK殻吸収端後(435および560eV)では塩基損傷収率の増加が見られた。我々の軟X線を用いた分光学的研究において、酸素K殻光吸収によるグアニン塩基の酸素K殻励起領域での特徴的なラジカル生成や、糖(デオキシリボース)分子の分解が確認されており、今回確認された560eVでの顕著な鎖切断や塩基損傷の収率の増加の原因のひとつとして、DNA分子中の酸素K殻光吸収による上記のようなラジカル過程及び化学結合の解離と引き続き起こるイオンの脱離が考えられる。これらの結果を7月にボストンで開催された6th Auger Symposium: An International Symposium on Physica1, Molecular, Cellular, and Medical Aspects of Auger Processesおよびサンフランシスコで開催された13th International Congress of Radiation Researchにおいて口頭発表するとともに、発表内容を学術論文にまとめ、現在Int. J. Radiat. Bio1.に投稿査読中である。また、10月に宇治市で開催された第50回放射線化学討論会および11月に東海村で開催されたThe 7th International Symposium on Advanced Science Research; Charged Particle and Photon Interaction with Matterにおいて発表を行った。

The main objective of this study is to quantitatively evaluate the process of DNA lock cleavage and DNA damage generation under soft X-ray irradiation. This year, SPring-8 soft X-ray irradiation, DNA(pUC18) thin film irradiation, single color soft X-ray irradiation, radical removal repair enzyme (EndoIII and Fpg) treatment, lock-cut and radical damage quantification were carried out. Irradiation: 270,380,435,560 eV The carbon K shell absorption end, carbon K shell absorption end, carbon K shell After irradiation, the TE buffer solution was recovered, the main lock was cut off, and the temperature was adjusted by electrokinetic method. The recovery rate of Fpg and EndoIII enzyme was quantified after treatment (37℃, 30min) with two kinds of Fpg and EndoIII enzyme. The primary lock off (ssb) and the radiation generation of the primary damage are dependent on the primary lock off (ssb) of 270,380 eV and 435eV. The primary lock off (ssb) and the radiation generation of the primary damage are dependent on the primary lock off (ssb) of 270,380 eV and 435eV. The radiation generation of the primary damage is dependent on the primary lock off (ssb) of 270,380 eV and 435eV. The radiation generation of the primary damage is dependent on the primary lock off (ssb) of 270,380 eV. The radiation generation of the primary damage is dependent on the primary lock off (ssb) of 270,380 eV and 435 eV. The radiation generation of the primary damage is dependent on the primary lock off (ssb) of 270,380 eV and 760 eV. The radiation generation of the primary lock off (ssb) is dependent on the primary lock off (ssb) of 270,380 eV and 435 eV. The rate of damage to the substrate was found to be very low before absorption (380eV), but increased after absorption (435 eV to 560eV). The study of optical spectroscopy for soft X-ray applications in our country includes the absorption of light from the acid K shell, the formation of the characteristic molecules in the field of excitation of the acid K shell, and the formation of sugars. The molecular decomposition of DNA molecules was confirmed to be the cause of the increase in the rate of lock-off and base damage at 560eV. The photoabsorption of acid K shell in DNA molecules was noted above. The molecular dissociation process and the dissociation of chemical binding were investigated. The results were presented in July at the 6th Auger Symposium: An International Symposium on Physica1, Molecular, Cellular, and Medical Aspects of Auger Processes, which was presented at the 13th International Congress of Radiation Research. J. Radiat. Bio 1.. The 50th International Symposium on Advanced Science Research; Charged Particle and Photon Interaction with Matter was held in October in Uji City and November in Tokaimura.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

LET dependence of the yield of single-, double-strand breaks and base lesions in fully hydrated plasmid DNA films by 4He(2+) ion irradiation.

通过 4He(2) 离子照射，在完全水合的质粒 DNA 膜中单链、双链断裂和碱基损伤的 LET 依赖性。

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Int J Radiat Biol. 84
影响因子：
0
作者：
Urushibara;A.;Shikazono;N.;O'Neill;P.;Fujii;K.;Wada;S.;Yokoya;A.
通讯作者：
A.

放射光単色軟X線によりDNA中に生じる主鎖切断収量及び修復酵素をプローブとして用いた塩基損傷の定量

使用同步加速器单色软 X 射线量化 DNA 中产生的主链断裂的产量，并使用修复酶作为探针量化碱基损伤

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
藤井健太郎;横谷明徳;鹿園直哉
通讯作者：
鹿園直哉

X^-ray Absorption Spectra for Nucleotides in Water solutions near the nitrogen K-edge

水溶液中氮 K 边附近核苷酸的 X^ 射线吸收光谱

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Radiation Physics and Chemistry (in press)
影响因子：
0
作者：
M.Kawanishi;et al.(C.L.Valon eds);Ayumi Urushibara;Akinari Yokoya;Masatoshi Ukai
通讯作者：
Masatoshi Ukai

First observation of natural circular dichroism and linear dichroism spectra in soft X-ray region using the polarizing undulator

使用偏振波荡器首次观察软X射线区域的自然圆二色性和线性二色性光谱

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Physica Scripta T115
影响因子：
0
作者：
M.Kawanishi;et al.(C.L.Valon eds);Ayumi Urushibara;Akinari Yokoya;Masatoshi Ukai;鹿園直哉他;A.Urushibara 他;A.Yokoya 他;横谷明徳;K.Nakagawa;F.Kaneko;M.Tanaka
通讯作者：
M.Tanaka

Induction of strand breaks and base lesions in dry plasmid DNA films unduced by 270-560eV ultrasoft X-rays

270-560eV 超软 X 射线诱导干质粒 DNA 薄膜中的链断裂和碱基损伤