Photo-physicochemical study of severe DNA damage aiming for its visualization in a cell
| Project/Area Number |
16K00551
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Risk sciences of radiation and chemicals
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
Akamatsu Ken 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, チームリーダー (70360401)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | DNA損傷 / クラスタ―DNA損傷 / 蛍光共鳴エネルギー移動 / 重粒子線 / 電離放射線 / FRET（蛍光共鳴エネルギー移動） / イオンビーム / ラジカル消去能 / LET（線エネルギー付与） / クラスターＤＮＡ損傷 / FRET / 蛍光異方性 / DNA2本鎖切断末端 / Ku / チミングリコール / Alexa488 / クラスタ―ＤＮＡ損傷 / ホモFRET / 塩基欠損部位 / クラスターDNA損傷 / 放射線 / ＤＮＡ損傷 / FRET(フレット) / 量子ビーム |
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| Outline of Final Research Achievements |
There are various types of ionizing radiation, and the way in which energy is imparted to the surroundings differs depending on the quality of the radiation. Since the structure of DNA damage is related to its intracellular repairability, it is extremely important for radiation risk assessment and promotion of medical applications. However, the details of how the structure differs among the radiation qualities remain unclear. We have successfully developed and used a method to assess DNA damage localization (damage clustering) using the fluorescence resonance energy transfer (FRET) technique known as the 'nanometer ruler'. We clarified that the localization of DNA damage is different among radiation types. For example, carbon beams tend to cause localized damage.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
放射線には様々な種類（線質）があり、線質によって周辺へのエネルギー付与の仕方が異なるため細胞内で生じるDNA損傷の構造も異なるといわれている。細胞はDNA損傷を修復する機能を有しているが、その構造によっては修復が困難な場合がある。したがって、どのようなDNA損傷が高リスクか、或いはがん細胞死の直接原因となるか明らかにする必要がある。申請者はDNAの局在性を評価する方法（FRET法）の開発に成功したが、これを用いることで炭素線などのエネルギー付与の大きい放射線で損傷が局在化しやすいことを明らかにした。これまで計算科学による予測にすぎなかった「DNA損傷局在化」のエビデンスを得ることができた。
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Report
(8 results)
Research Products
(39 results)
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[Journal Article] A Simplified Cluster Analysis of Electron Track Structure for Estimating Complex DNA Damage Yields2020
Author(s)
Matsuya, Y., Nakano, T., Kai, T., Shikazono, N., Akamatsu, K., Yoshii, Y, Sato, T.
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 21
Issue: 5
Pages: 1-13
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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