2014 Fiscal Year Research-status Report
放射線誘発塩基損傷クラスターの量的・質的解析による放射線生物効果の機構解明
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25340034
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
寺東 宏明 佐賀大学, 総合分析実験センター, 准教授 (00243543)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 敏弘 佐賀大学, 総合分析実験センター, 教務員 (20186852)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | クラスターDNA損傷 / 放射線生物効果 / 線エネルギー付与（LET） / 塩基除去修復 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線生物効果の作用機序は、遺伝情報を担うDNA分子の損傷種として起因すると考えられる。放射線により生じるDNA損傷の構造は、放射線のトラック構造に由来する損傷の高い局在性、すなわちクラスターDNA損傷に特徴づけられる本研究では、クラスターDNA損傷のうち、その研究が未だ進んでいない塩基損傷クラスターについて、その量的、質的解析を行い、放射線生物効果をクラスターDNA損傷という「言葉」で記述することを目的とする。前年度は、照射細胞内における塩基損傷クラスターの生成収率の解析（量的解析）を主たるテーマとして検討を行い、塩基損傷クラスターを含むクラスターDNAM損傷の生成収率が、放射線のLET（線エネルギー付与）に対して、負の相関を見せることを明らかにした。この結果は単なるクラスターDNA損傷の量が、放射線生物効果を規定しているのではないことを意味し、クラスターDNA損傷の質的解析（クラスター内部の微細構造解析）ならびに修復等のプロセスの関与の検討が必要であることを示すものである。この結果を受け、今年度はクラスター塩基損傷の修復が放射線生物効果に及ぼす影響を検討した。塩基除去修復経路（BER）に関与する2種類のDNAグリコシラーゼ（OGG1, NTH1）およびBER特異的リガーゼ活性に関与するXRCC1のそれぞれ欠損細胞株に対し、放射線を照射し、その生存率と照射後修復動態を観察したところ、DNAグリコシラーゼを欠損すると抵抗性となり、一方でXRCC1を欠損すると感受性を増大させるとともに、照射後培養中にDSBの蓄積が認められた。このことはクラスター塩基損傷の修復プロセスが、その修復中間体としてのDSBを増加させ、かえって放射線感受性を高めることを示唆している。つまりクラスター塩基損傷の修復が放射線生物効果に影響を与えることが分かった。
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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
本研究は、（１）塩基損傷クラスターの量的解析、（２）塩基損傷クラスターの質的解析、（３）塩基損傷クラスター修復機構の解明、という3本柱で検討を行う計画である。過去2年の計画年度において、（１）ならびに（３）のサブテーマについて大きな進展が得られ、本研究の目的である、塩基損傷クラスターが放射線生物効果に与える影響についての解明が達成できていると考えられる。よって、研究は概ね順調に進展していることが言える。特に、塩基損傷クラスターの塩基除去修復によるプロセスとその生物効果に与える影響については、重要な結果と考えられる。今年度の成果ならびに関連成果は原著論文3報、国際学会発表1回、国内学会発表4回で公表し、成果の社会的還元に努めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、本研究の3本柱である（１）塩基損傷クラスターの量的解析、（２）塩基損傷クラスターの質的解析、（３）塩基損傷クラスター修復機構の解明、のうち、（２）塩基損傷クラスターの質的影響、すなわちクラスター内部の微細構造が放射線生物効果に与える影響に関する検討を進め、放射線生物効果をクラスターDNA損傷という「言葉」で記述することを目指していく。
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