2022 Fiscal Year Annual Research Report
Photo-physicochemical study of severe DNA damage aiming for its visualization in a cell
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16K00551
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| Research Institution | National Institutes for Quantum Science and Technology |
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Principal Investigator |
赤松 憲 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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| Keywords | 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
R4年度は、執筆中の論文（蛍光共鳴エネルギー移動：FRETによる重粒子線誘発DNA損傷の局在性評価）に、比較のためのデータを追加する実験を行った。これまでDNA溶液試料用の溶媒として、細胞核中のラジカル消去能に近い0.2M Tris緩衝液を用いてきたが、ラジカル消去能のない純水溶液への照射実験を行った。なお、用いたイオンビーム（高崎TIARA施設＠QST）は4He2+、12C6+、20Ne8+、40Ar13+の4種類で、LET (eV/nm)は、He (17, 44), C (78, 227), He (511), Ar (1890)である。また、標準線源としてX線(LET: 1)、コバルト60ガンマー線(LET: 0.2)を用いて同様の実験を行った。得られた比較実験から、緩衝液中では、LET依存性（LETが高くなるにつれてAPが局在しやすくなる）が見られたの対し、純水中ではLET依存性がほとんどないことが明らかになった。
研究期間全体（H28-R4）を通じて、細胞核内に生じたクラスターDNA損傷をFRETで可視化することを目指して研究開発を行ってきた。H29までに蛍光異方性測定を用いたFRET法（homo-FRET）について論文発表し、さらに、R3にそれを用いた放射線誘発DNA損傷に関する論文を発表した。現行のFRET法は光源にXeランプの連続光を用いているので、得られる局在性データは様々な損傷間距離に対応したFRET値の平均値である。またデータ取得にはkGyレベルの高線量が必要である。Gy以下の低線量でさらに詳細な解析を行うには、1分子からのFRETを観察する必要がある。これが可能になれば細胞内のゲノムに生じたクラスターDNA損傷を可視化できる。これまでに得たFRETによるDNA損傷研究の知見をさらに発展させ、本研究を「1分子放射線生物学」に生かしていく計画である。
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Research Products
(16 results)
