電子線およびラジカルの粒子輸送シミュレーションによるDNA二本鎖切断誘導の解明

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22H04437
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: 4120:Environmental analyses and evaluation, environmental conservation measure and related fields and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Yoshii Yuji 北海道大学, アイソトープ総合センター, 技術専門職員
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 間接作用 / DNA二本鎖切断 / モンテカルロシミュレーション

Outline of Final Research Achievements

10keV電子線が通過したエネルギー付与をした領域で発生したラジカルによるDNA損傷を模擬した計算モデルでシミュレーションを行った結果、電子線によって発生するDSBは、ヒドロキシラジカル発生から1ナノ秒までに発生する割合が多く、それ以降に発生するDNA損傷はDNA一本鎖切断が中心であった。10keVの電子線の飛跡長は1.5 umであるのに対して、ヒドロキシラジカルが1ナノ秒で拡散する距離は約4nmと短く、間接作用に由来するDSBの発生位置は電子線の飛跡構造の近傍に誘導されることが示された。

Free Research Field

放射線生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果により、間接作用によるDSBが電子線の飛跡構造の近傍に誘導されることが明らかになり、直接作用により誘導されるDSB位置だけではなく、間接作用も電子線の飛跡構造の影響を受けることが示された。今後さらに研究を進めることで、効率的なDNA損傷の評価法の確立できると考えられる。