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細胞内環境における生体分子損傷生成のLET依存性

Research Project

Project/Area Number 08458158
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field 環境影響評価(含放射線生物学)
Research InstitutionThe High Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

小林 克己  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助教授 (20114077)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宇佐美 徳子  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (60232807)
Project Period (FY) 1996 – 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1996: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Keywords放射線生物作用 / 放射光 / ラジカル収率 / DNA鎖切断 / 高電離密度 / 分子損傷 / 高密度電離 / オージェ効果 / 単色軟X線 / 細胞内環境
Research Abstract

エネルギー付与密度が高い放射線を照射すると、吸収エネルギー(吸収線量)あたりの生物細胞に対する効果は大きくなる。我々は高密度電離した時に高い密度で生成した水ラジカルが再結合してしまう様な局所的な領域での反応が高い生物効果を示す原因となっていると考えた。濃厚水溶液を用いれば上記の様な局所的な領域内に溶質分子を送り込むことができる。本研究の目的は、濃厚水溶液における生体分子の放射線分解の電離密度依存性を調べることである。
さきに我々はアデノシン三燐酸(ATP)の濃厚溶液を用いて、我々が提唱している水溶液中では異なる性質の反応場が存在しているという仮説と矛盾しないという結果を得た。さらに仮説によれば高密度電離した領域ではDNAの二重鎖切断が一重鎖切断に比べて効率良く生成することが推測される。そこで平成9年度はプラスミドDNAを試料とし、単色放射光のエネルギーを変えることによって電離密度を制御して、二重鎖切断と一重鎖切断の生成効率を調べた。さらに細胞内環境ではラジカルが効率良くスカベンジされる環境であることから、ラジカルスカベンジャを加えた溶液中で、DNAの鎖切断の生成効率を調べた。われわれの仮説ではスカンベンジャは低電離密度領域ではかなり有効であっても高電離密度領域ではそれほど有効でないと有効でないと推測され、その結果として、二重鎖切断はスカンベンジャーを加えても余り抑制されないことが推定される。さらにこの抑制比率は電離密度の変化の違いを反映して、照射X線のエネルギーに依存して変化することも予測された。はたして実験的には、予備的な結果ではあるが、この予測に一致する結果が得られた。

Report

(2 results)
  • 1997 Annual Research Report
  • 1996 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All Other

All Publications (10 results)

  • [Publications] K.Kobayashi: "Production yield of adenine from ATP irradiated with monochromatic X-rays in aqueous solution of different concentrations." Microdosimetry-An Interdisciplinary Approach. 65-69 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] R.Watanabe: "Water radical yields by low energy vacuum ultraviolet photons as measured with Fricke dosimeter." Radiat.Res.148. 489-490 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] M.Tomita: "Comparison between the yields of DNA strand breaks and ferrous ion oxidation in a Fricke solution induced by monochromatic photons,2.147-10keV." Radiat.Res.148. 490-491 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] K.Kobayashi: "Radiobiology using Synchrotron Radiation" Proceedings of the International School of Physics 'Enrico Fermi'. 128. 333-352 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] H.Konishi: "Synchrotron Radiation Beamline to Study Radioactive Materials at the Photon Factory." Nucl.Instrum,Methods. A372. 322-332 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] K.Takakura: "DNA Degradation (Atomic Target Method Using Synchrotron Radiation)" "Polymeric Materials Encyclopedia". 3. 1926-1931 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] P.Andonov: "Cluster Formation in Liquid Lithium Niobate ; A Small Angle Scattering Investigation" Z.Naturforsch.51a. 133-146 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Furusawa: "Radiolytic products of bromodeoxyuridine in solids by 60Co g-rays and monochromatic soft X-rays at the K-absorption edge of bromine." Acta Oncologica. 35. 877-882 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] H.Maezawa: "Lethal effect of K-shell absorption of intracellular phosphorus on wild-type and radiation sensitive mutants of E.coli cells" Acta Oncologica. 35. 889-894 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] K.Hieda: "Single-and double-stranded breaks in pBR322 plasmid DNA by Monochromatic X-rays on and off the K-absorption peak of Phosphorus." Int.J.Radiat.Biol.70. 437-445 (1996)

    • Related Report
      1996 Annual Research Report

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Published: 1996-04-01   Modified: 2016-04-21  

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