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2015 Fiscal Year Annual Research 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

Research Project

Project/Area Number 25340034
Research InstitutionSaga University

Principal Investigator

寺東 宏明  佐賀大学, 総合分析実験センター, 准教授 (00243543)

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)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords放射線生物効果 / DNA損傷 / 線エネルギー付与(LET) / 塩基除去修復 / 重粒子線
Outline of Annual Research Achievements

放射線生物効果の作用機序は、遺伝情報を担う細胞内DNAの損傷に起因する。電離放射線によって生じるDNA損傷の構造は、放射線がビームとして通過した周辺のみの損傷が局在するクラスターDNA損傷に特徴づけられると考えられる。本研究では多様なクラスターDNA損傷種のうち、塩基損傷を含有塩基損傷クラスターについて、その量的、質的解析を行うとともに、その修復プロセスが放射線生物効果に与える影響を検討することにより、重粒子線生物効果の分子機構を明らかにした。まず、重粒子線によって生じる照射細胞内の塩基損傷クラスターの生成収率を分析した結果、塩基損傷クラスターの生成収率は放射線の線エネルギー付与(LET)に対し、負の相関を示すことが分かった。このことは、LETの増加に伴う放射線生物効果の重篤化の分子機構の解明には、損傷の量的効果だけではなく、質的効果を明らかにする必要を示唆している。次に、DNA修復遺伝子の欠損株を用いて、塩基損傷クラスターの発生後プロセスによる生物効果の修飾について検討を行った。検討したDNA修復遺伝子は、NTH1ならびにOGG1というそれぞれチミンおよびグアニンの酸化塩基損傷に応答するDNAグリコシラーゼならびに塩基除去修復経路の最終段階でDNA鎖切断の結合に預かるXRCC1である。DNAグリコシラーゼ欠損株は重粒子線照射後、野生株に対して感受性の低下を示し、すなわち、より高い耐性を示した。このことは塩基損傷クラスターがDNAグリコシラーゼの活性によって修復中間体であるDNA二本鎖切断(DSB)に変換しないためと考えられた。また、XRCC1欠損株は高い感受性と照射後DSBの増加が認められ、先の結果と合わせ、塩基損傷クラスターの生物効果表出に塩基除去修復活性が関わっていることが明らかとなり、損傷の質的効果が示唆された。

  • Research Products

    (7 results)

All 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Role of isolated and clustered DNA damage and the post-irradiating repair process in the effects of heavy ion beam irradiation.2015

    • Author(s)
      Tokuyama Y, Furusawa Y, Ide H, Yasui A, Terato H
    • Journal Title

      J Radiat Res

      Volume: 56 Pages: 446-455

    • DOI

      10.1093/jrr/rru122

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Oxidative DNA damage caused by pulsed discharge with cavitation on the bactericidal function.2015

    • Author(s)
      Kudo K, Ito H, Ihara S, Terato H
    • Journal Title

      J Phys D Appl Phys

      Volume: 48 Pages: 365401

    • DOI

      10.1088/022-3727/48/36/365401

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 水中放電プラズマによって生じるDNA損傷とその変異原性.2015

    • Author(s)
      寺東宏明、工藤健一、伊藤博徳、猪原哲
    • Organizer
      日本環境変異原学会 第44回大会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2015-11-27 – 2015-11-28
  • [Presentation] Clustered and isolated oxidative DNA damages induced by atomic reactor neutron radiations.2015

    • Author(s)
      Terato H, Kudo K, Mori K, Tokuyama Y, Tanaka H, Saito T
    • Organizer
      15th International Congress of Radiation Research
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2015-05-25 – 2015-05-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Clustered DNA damage by heaby ion beams irradiation and the post-irradiating repair process.2015

    • Author(s)
      Tokuyama Y, Furusawa Y, Ide H, Yasui A, Terato H
    • Organizer
      15th International Congress of Radiation Research
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2015-05-25 – 2015-05-29
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 佐賀大学総合分析実験センター遺伝子化学研究室

    • URL

      http://www.kiki.med.saga-u.ac.jp/Research/index-j.html

  • [Remarks] 佐賀大学研究業績データベース

    • URL

      http://research.dl.saga-u.ac.jp/search/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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