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放射線影響の初期過程における抗酸化薬剤の防護機序の解明

Research Project

Project/Area Number 18J12179
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nuclear engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow ウ コウ  東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords抗酸化剤 / 放射線防護効果 / 化学回復 / ラジカル捕捉 / DNA損傷の初期過程 / 鎖切断と塩基損傷 / 抗酸化薬剤 / 放射線防護 / 放射線作用
Outline of Annual Research Achievements

本課題は、抗酸化剤の微量添加による放射線作用由来のDNA損傷への影響から、短時間領域における防護機序に重点を置き、抗酸化剤の微量添加による効果の解明を目的としている。十分な時間を経過した安定な分子構造変異として、大腸菌から抽出したプラスミドDNA上に生成される損傷に着目した。初年度に確立されてきた高純度化のDNA試料に、抗酸化剤を微量添加している影響を検討してみた。放射線由来のDNA損傷は間接作用または直接作用に帰着することができ、それぞれを確認するためにDNA分子と水分子の比率を制御することで放射線作用を分離して検出できた。それに加え、塩基除去修復酵素を利用することで、基質特異性に応じたDNAの塩基損傷を鎖切断に変換することで、塩基部位の損傷も検出できた。
X線照射に誘発されるDNA損傷は収率の変化(mol/J)から評価した。吸収線量の増加に伴って健全なDNA割合が減り、DNA損傷は放射線より誘発されることができ、また修復酵素に識別した塩基部位の損傷は誘発されたDNAの一本鎖切断とほぼ同じ数に生成されたことも明らかにした。抗酸化剤の微量添加は、直接作用または間接作用由来の損傷に対して、いずれも低減させる効果があった。また、重度な鎖切断の損傷より比較的に軽い塩基損傷のほうが修復されやすい傾向が示唆された。
抗酸化剤は、DNAに損傷を与える放射線由来のラジカルを捕捉する反応(ラジカル捕捉)のほかに、DNA上に生成された初期損傷を修復して低減させる反応(化学回復)もあるが、後者については安定なDNA損傷での検出はほとんど報告されていなかった。本課題では抗酸化剤の化学回復といったプロセスを安定なDNA損傷での検出ができ、抗酸化剤の防護効果に裏付けできる重要な知見が得られた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(9 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Radical scavenging and chemical repair of rutin observed by pulse radiolysis: as a basis for radiation protection2019

    • Author(s)
      Yu Hao、Yamashita Shinichi
    • Journal Title

      Free Radical Research

      Volume: 53 Pages: 1005-1013

    • DOI

      10.1080/10715762.2019.1667991

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 討論会の話題から~抗酸化剤MG-Rutinの放射線防護効果:パルスラジオリシス法によるラジカル捕捉と化学回復の観測2018

    • Author(s)
      于 暠,山下 真一,上坂 充,
    • Journal Title

      放射線化学

      Volume: 105 Pages: 57-59

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of additives on radiation-induced DNA damage: from the viewpoints of free radical scavenging and chemical repair2019

    • Author(s)
      H. Yu, K. Fujii, A. Yokoya, S. Yamashita
    • Organizer
      The 31st Miller Conference on Radiation Chemistry
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 放射線によるDNA変異誘発における微量添加剤の影響:高純度DNA 試料へのX 線照射2019

    • Author(s)
      于 暠, 山下 真一, 永井 菜月, 藤井 健太郎, 横谷 明徳
    • Organizer
      第56回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] X線照射で誘発されるDNA安定変異収率への抗酸化剤添加の影響2019

    • Author(s)
      于 暠,永井 菜月,近藤 勇佑,藤井 健太郎,横谷 明徳,山下 真一
    • Organizer
      第62回放射線化学討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 微量添加したフラボノイドによる放射線防護メカニズムの研究2018

    • Author(s)
      于 暠、山下 真一、藤井 健太郎、横谷 明徳、上坂 充
    • Organizer
      原子力学会北関東支部・若手研究者発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖転移フラボノイドMGルチンによるラジカル捕捉と化学回復:パルスラジオリシスによる直接観測2018

    • Author(s)
      于 暠、山下 真一、藤井 健太郎、横谷 明徳、上坂 充
    • Organizer
      第55回アイソトープ放射線研究発表会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 放射線によるDNA変異誘発における微量添加剤の影響:透析によるDNAの高純度化2018

    • Author(s)
      于 暠、山下 真一、藤井 健太郎、横谷 明徳、上坂 充
    • Organizer
      第61回放射線化学討論会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] “Radical scavenging and chemical repair of a natural flavonoid Rutin: A pulse radiolysis study2018

    • Author(s)
      Hao YU, Shinichi YAMASHITA
    • Organizer
      The 7th Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry (APSRC-2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2018-05-01   Modified: 2021-01-27  

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