水溶液中におけるDNAクラスター損傷生成機構の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480137
• Research Institution: The 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): 高倉 かほる 国際基督教大学, 教養, 講師 (80052281) ; 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)
• Keywords: 放射光 / DNA鎖切断 / 単色軟X線 / プラスミド / スカべンジャー

Research Abstract

本研究の目的は我々の予測,即ち「水溶液中DNA分子において二本鎖切断は、エネルギー付与後の短時間にかつ局所的に生成する領域で主に生成する」を確認するために、単色放射光を用いて広いエネルギー範囲で光子エネルギーを変えることによってこの領域の生成割合を変化させて、水溶液中のプラスミドDNAおよび細胞DNAに生成する一本鎖切断と二本鎖切断の生成効率の比を調べることである。
今年度は計画通りにプラスミドDNAを主な試料として照射実験を行い、二本鎖切断と一本鎖切断の生成比率に関するデータを蓄積した。照射実験は実験ステーションBL-27Aおよび27Bにおいて、2〜10keV領域の単色軟X線を用いた。細胞内は多くの生体分子が溶けた濃厚水溶液状態と考えられ、放射線によって生成したラジカルは効率良くスカベンジされてしまうと考えられる。そこで細胞内を模擬するために比較的高濃度のラジカルスカベンジャー存在下で、照射X線エネルギーを変えて一本鎖切断と二本鎖切断の生成効率を測定した。我々の仮説からの予測では、局所的に高密度でラジカルが存在する領域で主に生成する二本鎖切断はスカベンジャーによってあまり押さえられないのに対して、拡散してきた希薄なラジカルがDNAと反応して生成する一本鎖切断はより押さえられると推測された。
実験の結果、予測通り、2.147keV.10keVのどちらのエネルギーでも二重鎖切断の方が押さえられなかった。しかし同じ鎖切断でのスカベンジャーによる抑制比率のエネルギー依存性を比較すると、低エネルギーの2.147keVの方が良く押さえられることが明らかになった。
これらの結果は1999年7月に開かれる第11回国際放射線研究会議での招待講演で報告される。