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放射線DNA損傷を増感させるアンテナ分子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 15K12211
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 放射線・化学物質影響科学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2016)
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2015)

研究代表者

横谷 明徳  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員(定常) (10354987)

研究分担者 岡 壽崇  東北大学, 高度教養教育・学生支援機構, 助教 (70339745)
鵜飼 正敏  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80192508)
渡辺 立子  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 東海量子ビーム応用研究センター, 主幹研究員(定常) (10360439)
芳賀 芳範  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究主幹 (90354901)
連携研究者 藤井 健太郎  量子科学技術研究開発機構, 東海量子ビーム応用研究センター, 上席研究員 (00360404)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードBrウラシル / DNA損傷 / ハロゲンによる放射線増感 / 電子状態 / 熱容量測定 / 単結晶 / プラスミドDNA / ハロゲン塩基 / 放射線DNA損傷 / 放射線増感 / 比熱測定 / DNA塩基単結晶 / ハロゲン置換DNA / ESR / シンクロトロン放射光 / アンテナ分子 / 不対電子種 / ラジカル
研究成果の概要

本研究では、放射線増感作用のあるアンテナ分子を探索することである。放射光ビームラインに接続したEPr装置を用いたDNA塩基分子のラジカル測定から、Br原子の持つ電子吸引効果がラジカル生成過程に大きく関与すること、また比熱測定からBrの存在により微視的な状態数が増加することを明らかにした。さらにプラスミドDNAにBrウラシルを導入すると、X線照射によるDNAの2本鎖切断修復が20%増関した。モンテカルロシミュレーションを用いた計算により、このような2本鎖切断はDNA上の電荷移動により生じると推測された。これらの結果は、Br近傍の特異な電子状態がアンテナの性質に深く関与していることを示唆している。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件)

  • [学会発表] Spectroscopic Study for Physical Process of DNA Strand Breakage by Ionizing Radiations using Soft X-rays2017

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Fujii
    • 学会等名
      Hiroshima International Workshop on Circular Dichroism Spectroscopy 2017
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ブロモウラシル(BrU)の電子状態計算2017

    • 著者名/発表者名
      鬼澤 美智, 芳賀芳範, 横谷明徳
    • 学会等名
      量研機構・未来ラボセミナー
    • 発表場所
      量研機構・東京事務所(東京)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNA損傷・飛跡構造解析に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺 立子
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 放射線増感剤としてのブロモウラシル(BrU)の電子物性の研究2016

    • 著者名/発表者名
      鬼澤美智、芳賀芳範、横谷明徳
    • 学会等名
      若手放射線生物学研究会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京)
    • 年月日
      2016-09-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DNA damage induced by K-shell ionization and succeeding resonant Auger transition2016

    • 著者名/発表者名
      Akinari Yokoya, Yuki Sugaya, Toshitaka Oka, Kentaro Fujii, Masatoshi Ukai
    • 学会等名
      14th International Workshop on Radiation Damage to DNA
    • 発表場所
      Melbourne (Australia)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of Oxygen for Inducing DNA Strand Breakages by Ionizing Radiation2016

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Fujii
    • 学会等名
      Oxygenalia 2016
    • 発表場所
      Poland
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 放射線生体影響のメカニズム解明に向けた放射光利用研究2016

    • 著者名/発表者名
      横谷 明徳, 神長 輝一, 渡辺 立子, 服部 佑哉, 福永 久典, 鈴木 啓司, 泉 雄大, 藤井 健太郎,
    • 学会等名
      PF研究会・福島環境回復を目指した放射光研究の現状と今後の課題
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構(つくば)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Structure and repairability of clustered DNA damage2015

    • 著者名/発表者名
      Akinari Yokoya, Kentaro Fujii, Takeshi Kai, Ritsuko Watanabe, Miho Noguchi
    • 学会等名
      The 15th International Congress of Radiation Research
    • 発表場所
      京都国際会議場(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Unpaired electron species in pyrimidine DNA-bases induced by core-excitation and substituent effect2015

    • 著者名/発表者名
      Toshitaka Oka, Akinari Yokoya, Kentaro Fujii, Yasushi Kino, Tsutomu Sekine
    • 学会等名
      8th Auger Symposium, An international Meeting of Physical, Molecular and Cellular Aspects of Auger Processes
    • 発表場所
      日本原子力研究開発機構関西光科学研究所(京都府木津川市)
    • 年月日
      2015-05-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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