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2014 Fiscal Year Annual Research Report

複雑損傷の分子構造と修復に関する研究

Research Project

Project/Area Number 22310038
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

鹿園 直哉  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究主幹 (10354961)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村上 洋  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究職 (50291092)
赤松 憲  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 量子ビーム応用研究センター, 研究副主幹 (70360401)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords複雑損傷 / 分子構造 / 難修復性 / FRET
Outline of Annual Research Achievements

複雑損傷の難修復性に関する実験においては、化学的に合成したDNA損傷からなる複雑損傷を細胞に取り込ませ、複雑損傷の形質転換効率及び突然変異誘発頻度を調べる研究を進めた。8-オキソグアニンを一方の鎖に、脱塩基部位、鎖切断等様の損傷をもう一方の鎖に配置した複雑損傷で測定を行った。今年度は特に各種のポリメラーゼが突然変異に影響するかどうかを調べるために各種のDNAポリメラーゼ欠損突然変異株を作製して実験を行った結果、(1)主に修復合成に関与するPolIを欠損しても複雑損傷と損傷がない場合とで形質転換効率に差がないこと、(2)PolI欠損突然変異株では野生株に比べて複雑損傷の突然変異頻度が高まること、が明らかとなった。これらのことは、8-オキソグアニンを含む複雑損傷の突然変異誘発にはPolIが関与しており、変異誘発抑制に働いていることを示唆している。複雑損傷の難修復性の影響を明らかにする上で重要な知見を得た。
また本研究課題において確立した、10nm以内の距離にある脱塩基部位を蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)により検出するDNA損傷分析法を用い、Co-60γ線誘発脱塩基部位の空間分布を調べた。DNA水溶液試料のラジカル捕捉能は細胞内と同程度となるよう調整した。FRET効率を測定した結果、γ線照射DNAのFRET効率はランダム分布のFRET効率に比べて高いことが明らとなった。この結果は、細胞模擬条件下においてγ線照射によって脱塩基部位のクラスター化が起こることを示しており、複雑損傷の生成機構に関して重要な示唆を与える。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Chemical repair activity of free radical scavenger, edaravone: Reduction reactions with dGMP hydroxyl radical adducts and suppression of base lesions and AP sites on irradiated plasmid DNA.2015

    • Author(s)
      Hata K, Urushibara A, Yamashita S, Lin M, Muroya Y, Shikazono N, Yokoya A, Fu H, Katsumura Y
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 56 Pages: 59-66

    • DOI

      10.1093/jrr/rru079

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Localization estimation of ionizing radiation-induced abasic sites in DNA in the solid state using fluorescence resonance energy transfer.2015

    • Author(s)
      Akamatsu K, Shikazono N, Saito T
    • Journal Title

      Radiation Research

      Volume: 183 Pages: 105-113

    • DOI

      10.1667/RR13780.1

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Terahertz dynamics of water before and after water shedding from reverse micelles.2015

    • Author(s)
      Murakami H
    • Journal Title

      Journal of Molecular Liquids

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2015.03.015

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Towards Laser Driven Hadron Cancer Radiotherapy: A Review of Progress.2014

    • Author(s)
      Ledingham KWD, Bolton PR, Shikazono N, Ma CM
    • Journal Title

      Applied Sciences

      Volume: 4 Pages: 402-443

    • DOI

      10.3390/app4030402

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Water and biomolecules confined in nanometer-scale reverse micelles studied using spectroscopic techniques in wide frequency and temperature ranges2015

    • Author(s)
      Murakami, H
    • Organizer
      Energy, Materials,Nanotechnology Meeting on Droplets
    • Place of Presentation
      プーケット(タイ)
    • Year and Date
      2015-05-08 – 2015-05-11
    • Invited
  • [Presentation] クラスターDNA損傷による変異誘発におけるDNAポリメラーゼの関与2014

    • Author(s)
      鹿園直哉、赤松憲
    • Organizer
      第57回日本放射線影響学会
    • Place of Presentation
      かごしま県民交流センター(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2014-10-01 – 2014-10-03
  • [Presentation] FRETを用いた放射線DNA損傷の局在性評価2014

    • Author(s)
      赤松憲、鹿園直哉
    • Organizer
      第57回日本放射線影響学会
    • Place of Presentation
      かごしま県民交流センター(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2014-10-01 – 2014-10-03
  • [Presentation] Slowing-down of Terahertz water motions and water shedding from reverse micelles2014

    • Author(s)
      Murakami, H
    • Organizer
      Open Questions on the Origin of Life 2014
    • Place of Presentation
      International Institute for Advanced Studies(Kizugawashi, Kyoto)
    • Year and Date
      2014-09-06 – 2014-09-08
  • [Presentation] Terahertz dynamics of water confined in reverse micelles2014

    • Author(s)
      Murakami, H
    • Organizer
      20th International Symposium on Surfactants in Solution
    • Place of Presentation
      University of Coimbra(Portugal)
    • Year and Date
      2014-06-22 – 2014-06-26

URL: 

Published: 2016-06-01  

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