2018 Fiscal Year Research-status Report
量子ビームが開始する初期化学反応から生体内機能分子障害へ至る反応の定量解析
| Project/Area Number |
18K07739
|
|---|
| Research Institution | National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
上野 恵美 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 放射線障害治療研究部, 研究員(任常) (30296826)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 放射線 / 酸化反応 / 初期化学反応 / 定量測定 / 活性酸素 / 過酸化水素 / 生成密度 / 局所反応 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は放射線由来の活性化学種の生成およびそれによる酸化反応量を定量的に解析し、生物応答の引き金となる初期化学反応を解析することを目的とする。当初、H30年度は、X線を油水混合反応系に照射した中で生じる活性酸素種・フリーラジカル種の生成量および酸化反応量の定量を行う予定であったが、偏在した活性酸素の局所での濃度（密度）を考慮した定量と、分子レベルのジオメトリーを考慮した反応解析を徹底するため、先ず分子プローブとして使用する予定であったニトロキシルラジカルの放射線による消去反応についてそのメカニズムを調べた。ニトロキシルラジカルの水溶液に比較的高線量の放射線を照射すると、ニトロキシルラジカルがその常磁性を失い、電磁常磁性共鳴（EPR）信号の減衰が観察される。この反応はカタラーゼによって一部抑制されることから、反応の一部に過酸化水素の生成が関与していることが示唆されている。反応の詳細は依然として不明な点が多いが、酸化性の何らかの生成物あるいは添加物と、そこに共存する高濃度の過酸化水素が、ニトロキシルラジカルのEPRシグナル減衰を引き起こす反応に関与していると思われた。この結果から、ニトロキシルラジカル水溶液に放射線を高線量照射した際のニトロキシルラジカルのEPRシグナル減衰についても同様の反応が生じていると予想された。本研究成果については、2019年3月に千葉で開催された日本薬学会139年会においてポスター発表を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験計画の変更により平成30年度の予定が若干ずれ込んでしまった。しかしながら、分子プローブの反応の特徴が明らかになったため、局所反応解析を行う上での重要な情報が得られたため、今後の解析の進展に効率化が見込まれる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
大気下および無酸素条件下でX線を水溶液試料、油脂溶液試料、または油水混合反応系に照射して、活性酸素種・フリーラジカル種の生成量および酸化反応量の定量を行う。EPRスピントラッピング法を用いて*OH、水素ラジカル、および油脂中での炭素中心ラジカルの定量、EPRスピンプローブ法を用いて酸化反応量の定量を行う。同時にHIMACによる重粒子線照射実験を進める。
|
| Causes of Carryover |
昨年度の一通りの研究活動が終了した段階で若干の残額が生じていたが、不必要な駆け込みでの物品購入を避け、次年度の消耗品費として使用することとした。本年度の消耗品費として使用する予定である。
|
