2020 Fiscal Year Research-status Report
Development of high versatile UV dosimeter using synthetic DNA
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20K21019
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
大瀧 雅寛 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (70272367)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
風間 しのぶ 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (20749444)
溝添 倫子 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 基幹研究院研究員 (20894520)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 合成DNA / UV線量計 / チミン連続対 / 二次構造 / 制限酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は紫外線照射量の正確な測定方法として，生物の代わりに合成DNAを用いることで，様々なUV耐性バリエーションをもつ生物的線量計を開発することが目的である．今年度は，UV照射による合成DNAのUV損傷をPCR法により定量化し，反応率が悪いながらも検出が可能であることを確認した．様々な種類の合成DNAを設計，作成し，UV反応性に寄与する因子について探ることととした．同じDNA長であれば，UV照射によって二量体を形成しやすいチミン-チミンの連続対の数の多寡が反応性に大きく寄与することがわかった．またチミン-チミンの連続対数が同じであっても，二次構造が反応性に寄与する可能性を見出した．具体的には，合成DNA内での塩基同士の相補的結合部位が短いループ構造をとる合成DNAと合成DNA内での相補的結合部が長く二本鎖DNA的な構造になっている合成DNAでは，前者の方がUV反応性が高くなると考えられた．このことより相補的結合がUVによる二量体形成を阻害することで反応性を低くしていると考えられた．
また合成DNAのUV損傷の検出感度を上げる目的で，二量体に作用しDNAを切断する制限酵素の導入を検討したが，選択した制限酵素と本研究で作成した合成DNAにおいては，制限酵素が作用していないという結果となった．また同制限酵素を実際のウイルス（T4ファージ）のDNAについて作用させてみたが，これについても良好な結果が得られなかった．これらの原因については不明であり，来年度に引き続き検討を続けていく予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
合成DNAを用いて，UV照射によるDNA損傷率の検出が可能であり，UV反応性の評価が行えることが確認できた点は計画通りである．また様々な合成DNAを用いてUV反応性に寄与する因子の解明が行えた点は計画以上に進んだといえる．ただしUV損傷の検出感度を上げる方法として制限酵素の適用が上手く行かなかった理由の解明など未解決であるところは計画通り進んでいない点である．以上の状況を総合し「概ね順調に進展している」と判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度に課題として残ったUV損傷の検出感度の向上に取り組むことが最優先事項である．適切な制限酵素の適用法の検討を行う．温度，pH，共存物質を検討することで改善することが可能であると考えている．また初年度に明らかになった研究成果を利用して，合成DNA懸濁液の実験条件を調整することで，相補的結合条件を変えることができれば検出感度の向上につながると考えられるため，その方法についても試みる．
最後に照射波長の異なるUV-LEDへの適用性を図ることで，汎用性の高い線量計方法の確立を目指す．
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Research Products
(1 results)
