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2波長2レーザー照射による高効率DNA切断

研究課題

研究課題/領域番号 15750007
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物理化学
研究機関大阪大学

研究代表者

川井 清彦  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (50314422)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2003年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
キーワードDNA損傷 / レーザー / 光化学 / 光線力学療法 / DNA-電子酸化 / 二波長二レーザー / 癌治療 / DNA一電子酸化 / 電子移動
研究概要

皮膚ガン、胃ガンの治療法の一つとして、近年光線力学療法(PDT)が注目されている。高齢、心不全、他の病気の直後で外科療法が困難な患者に対して特に有効な治療法となりうる。PDTによる合併症等の報告例はほとんどないが、唯一日光過敏症が問題となつている。したがって、外用した光増感剤が代謝されるまでの数週間にわたり遮光が必要となる。そのため、出来る限り外用する増感剤の量を減らす事が望まれる。また、光源としては比較的高強度のパルスレーザーを必要とし、治療時間を要するため照射面積に制約をうけ、一定期間に治療しうる患者数も制限される。そこで、PDT普及のためにも少量の光増感剤を用いた高効率DNA切断法の開発が望まれる。本研究では、2波長2レーザー励起法を用いた高効率DNA切断法の開発を目指した。一般的に、DNA光増感一電子酸化反応の量子収率は極めて低い。それは主に、電子移動反応によりDNA中に生じたラジカルカチオンと増感剤ラジカルアニオンの間の電荷再結合に由来する。そこで、我々は二段階目に透過性の高い長波長のレーザーを用いてラジカルアニオンを励起し、電子を溶媒中に放出し、電荷再結合を妨げるととによる高効率DNA切断を検討した。昨年度、二段階目のレーザーを用いて、増感剤ラジカルアニオンから、溶媒へと電子放出が可能であるか検討した。その結果、溶媒へと電子を放出できること確認した。本年度は、実際に2波長2レーザー照射法がDNA損傷効率に与える影響について調べた。その結果、一段階目のレーザーのみ、二段階目のレーザーのみを用いた場合と比較し、2波長2レーザー照射により最大で10倍以上の損傷の増加が観測され、2波長2レーザー照射の原理をPDTへと応用可能であることが示された。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Selective Guanine Oxidation by UVB-Irradiation in Telomeric DNA2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kawai, M.Fujitsuka, T.Majima
    • 雑誌名

      Chem.Commun (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct Observation of Hole Transfer through Double-Helical DNA over 100 Å2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takada, K.Kawai, M.Fujitsuka, T.Majima
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 101

      ページ: 14002-14006

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Lifetime Regulation of the Charge-Separated State in DNA by Modulating the Oxidation Potential of Guanine in DNA through Hydrogen-Bonding2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kawai, Y.Osakada, T.Takada, M.Fuiitsuka, T.Maiima
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 12843-12846

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-Color Two-Laser DNA Damaging2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kawai, Cai, A.Sugimoto, S.Tojo, M.Fujitsuka, T.Majima
    • 雑誌名

      Angew.Chem.Int.Ed. 43

      ページ: 2406-2409

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Charge Separation in DNA via Consecutive Adenine Hopping2004

    • 著者名/発表者名
      T.Takada, K.Kawai, X.Cai, A.Sugimoto, M.Fujitsuka, T.Majima
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 126

      ページ: 1125-1129

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation of Pyrene Dimer Radical Cation at the Internal Site of Oligodeoxynucleotides2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kawai, H.Yoshida, T.Takada, S.Tojo, T.Majima
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.B 108

      ページ: 13547-13550

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Spectroscopic Investigation of Oxidative Hole Transfer via Adenine Hopping in DNA(ed by H.-A.Wagenknecht)2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kawai, T.Majima
    • 出版者
      Wiley-VCH(in press)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawai, Cai, A.Sugimoto, S.Tojo, M.Fujitsuka, T.Majima: "Two-Color Two-Laser DNA Damaging"Angew.Chem.Int.Ed.. 43(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Takada, K.Kawai, X.Cai, A.Sugimoto, M.Fujitsuka, T.Majima: "Charge Separation in DNA via Consecutive Adenine Hopping"J.Am.Chem.Soc.. 126. 1125-1129 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawai, T.Takada, T.Nagai, X.Cai, A.Sugimoto, M.Fujitsuka, T.Majima: "Long-lived Charge-Separated State Leading to DNA Damage through Hole Transfer"J.Am.Chem.Soc.. 125. 16198-16199 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawai, T.Takada, S.Tojo, T.Majima: "Kinetics of weak distance-dependent hole transfer in DNA by adenine-hopping mechanism"J.Am.Chem.Soc.. 125. 6842-6843 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawai, K.Miyamoto, S.Tojo, T.Majima: "Formation of Pyrene Dimer Radical Cation in DNA Reflecting DNA Dynamics in the Time Range of 1 μs to 1 ms"J.Am.Chem.Soc.. 125. 912-915 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Oyoshi, K.Kawai, H.Sugiyama: "Efficient C2'α-hydroxylation of deoxyribose in protein-induced Z-form DNA"J.Am.Chem.Soc.. 125. 1526-1531 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawai, T.Majima: ""Hole Transfer through DNA by Monitoring the Transient Absorption of Radical Cations of Organic Molecules Conjugated to DNA"in"Electron Transfer in DNA for Tonics in Current Chemistry""Springer-Verlag, Inc.(in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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