2014 Fiscal Year Research-status Report
蛍光修飾オリゴヌクレオチドを用いた放射線による生体分子損傷量の新規評価手法の開発
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25820447
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
松尾 陽一郎 福井大学, 附属国際原子力工学研究所, 特命助教 (90568883)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 放射線 / 線量評価 / オリゴヌクレオチド / DNA鎖切断 / 蛍光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
放射線による生体分子の損傷を高感度・簡便に検出する手法として、数十塩基程度のオリゴヌクレオチドを蛍光修飾したサンプルを用い、放射線による損傷量を蛍光分光光度計や蛍光顕微鏡などで読みとり評価する手法を開発する。5′末端を蛍光修飾分子で、3′末端をクエンチャー物質で修飾したオリゴヌクレオチドを緩衝液に溶解したものをサンプルとする。本年度は、異なる線種によるヌクレオチドの損傷の頻度を評価することへの適用性について検討するために、蛍光修飾ヌクレオチドに対し、粒子線及びガンマ線を照射し、蛍光修飾ヌクレオチドの切断に伴って生じる蛍光強度を測定した。
TE緩衝液に溶解した蛍光修飾オリゴヌクレオチドをサンプルとした(濃度：100μM)。放射線医学総合研究所HIMACにおいて、ヘリウム粒子線（150MeV, LET：2.2 keV/μm）を照射した。吸収線量は0.01 Gy‐10.0 Gyである。比較のために、大阪大学産業科学研究所のコバルト60照射施設の60Co線源を用い、0.1Gy‐10.0Gyのガンマ線を照射した。照射したサンプルについて、蛍光分光光度計により6-FAMの至適励起波長494nmの励起光を照射し、最大蛍光波長516nmの蛍光強度を計測した。
ガンマ線、ヘリウム粒子線ともに吸収線量の増加に伴って蛍光分子FAMの蛍光強度が増大することが示された。本結果は低線量放射線による生体分子の切断量が蛍光を介して評価できることを意味している。
また、平成26年度は、エラーバーの要因を抽出し、また複数の配列のオリゴヌクレオチドの合成、一本鎖・二本鎖の蛍光修飾ヌクレオチドの合成などを完了した。次年度以降、放射線による生体影響にとって重要な一本鎖切断と二本鎖切断を区別した評価が可能かどうかを検討する計画である。
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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
平成26年度は、低線量領域(数十Gy以下)において高感度で検出できる条件を抽出することが目標であった。平成26年度は、エラーバーの要因を抽出し、また複数の配列のオリゴヌクレオチドの合成、一本鎖・二本鎖の蛍光修飾ヌクレオチドの合成などを完了し、実験データの取得を始めており、おおむね順調に進展していると判断できる。また、国際会議報告を2回、国内会議報告を3回行い、日本放射線安全管理学会第十三回学術大会では、本課題の発表に対して「優秀プレゼンテーション賞」を受賞するなど、順調に成果の公開も行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
放射線による損傷量を蛍光強度にて読みとることで、高感度・簡便に検出する手法を開発するという最終目的に対し、現在明らかとなった課題はエラーバーの低減である。平成27年度は、平成26年度に抽出されたエラーバーの要因について、低減するためのプロセスを確立する。また、放射線による生体影響にとって重要な一本鎖切断と二本鎖切断を区別した評価が可能かどうかについて検討を行う。また、最終年度であるため、これまでの成果を取りまとめ、従来法と比較した場合の有意性や、実用化に向けた課題と解決方策について明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
サンプルの原材料の価格について、当初予定していた価格より安価であり、使用額が見積りより低くなったため、次年度使用額が生じた。具体的には、海外製品を使用することを想定していたところ、国内のメーカーで調達できたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額を、物品費に充てる計画である。具体的には、サンプルの原材料の購入や、消耗品のために使用する。平成26年度に明らかになった課題の解決方策が多岐にわたるため、これらを試験するために使用する。
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