2018 Fiscal Year Annual Research Report
Role of Hydration Water in Radiation Damage to DNA
| Project/Area Number |
18H03891
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
山下 真一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (20511489)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
室屋 裕佐 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (40334320)
横谷 明徳 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (10354987)
佐藤 健 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (30507091)
平山 亮一 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 重粒子線治療研究部, 主任研究員(定常) (90435701)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | DNA損傷 / 放射線 / 水和水 / 界面 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，「初期損傷の化学回復の時間分解測定」，「時間分解測定へのラマン分光の導入」，「安定なDNA変異の高感度検出および定量」，「最初期過程での電子挙動の理論計算」，という4つの実施項目からなる．
「初期損傷の化学回復の時間分解測定」では「高濃度水溶液中でのヌクレオチド初期損傷の過渡吸収観測」を実施した．ヌクレオチドとしてはdGMPを用いた．
「時間分解測定へのラマン分光の導入」では「透明サンプル中での透過型ラマン分光（既知な過渡生成物の観測）」に着手した．レーザー光が散乱される際のストークスシフト（分子結合に対応した波長の変化）を利用するラマン分光に向け，レーザーなど測定系の構築を始めた．
「安定なDNA変異の高感度検出および定量」では「DNA保存水溶液の緩衝剤の置換手法確立」を実施した．プラスミドDNAの保管で必要不可欠なpH制御で用いるTris（トリスヒドロキシメチルアミノメタン）とEDTA（エチレンジアミン四酢酸）はOHラジカルとの反応性が高く，除去する必要がある．そこで透析によりOHラジカルとの反応性が低いリン酸緩衝剤と置換する．透析カセットを用いた手法を確立した．
「最初期過程での電子挙動の理論計算」では「真空中でのDNA成分のイオン化の際の電子挙動の計算」を実施した．まず周囲に相互作用する分子や場はないものとして真空中での放射線照射を模擬し，分担者らの開発した時間依存多配置波動関数理論によりイオン化の際の電子挙動をシミュレーションした．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
「初期損傷の化学回復の時間分解測定」，「時間分解測定へのラマン分光の導入」，「安定なDNA変異の高感度検出および定量」，「最初期過程での電子挙動の理論計算」，という4つの実施項目について，それぞれほぼ予定していた内容を遂行できている．
また，研究開始後に発覚した改善すべき点については，分担者の追加も含め柔軟に対応できている．
|
| Strategy for Future Research Activity |
従来の予定通り推進する．4つの実施項目のうち，他の項目と比べると昨年度の進捗がやや遅い「時間分解測定へのラマン分光の導入」については，特任研究員を雇用して促進を図る．
|
