単分子観察法を活用したゲノムDNA二本鎖切断反応の速度解析と遺伝子活性

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17510102
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 環太平洋大学 (2007-2008); 名古屋文理大学短期大学部 (2005-2006)
• 研究代表者: 吉川 祐子 環太平洋大学, 次世代教育学部, 教授 (80291871)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2008
• キーワード: ナノバイオ / 蛍光顕微鏡 / DNA二本鎖切断 / 単分子観察 / 活性酸素 / 長鎖DNA

研究概要

蛍光顕微鏡を用いた単一分子観察法を活用することにより、ゲノムDNAのような巨大DNA分子(50kbp~200kbp程度)の二本鎖切断反応を、単分子観測法より定量的に観測・解析することの可能であることを明らかにした。これまでは、数kbp程度までのDNAでの二本鎖切断の計測がおこなわれるにとどまっていたが、本研究では100kbpに一箇所切断が入るような低損傷確率の条件下でも、信頼性のある速度論的な計測が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] DNA Compaction Plays a Key Role in Radioprotection against Double-Strand Breaks as Revealed by Single-Molecule Observation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa, T. Mori, N. Magome, K. Hibino, K. Yoshikawa
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 456 ページ: 80-83
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA二重鎖切断反応の可視化 : ビタミンCによる抑制効果の定量的計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 雑誌名: ビタミン 81 ページ: 297-302
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自己組織化するDNA (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子、吉川研一
  • 雑誌名: 現代化学 2月号 No.431 ページ: 14-19
• [雑誌論文] グルメの世界"を科学する (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉川研一、吉川祐子
  • 雑誌名: 化学工学 71巻31-33 ページ: 0
• [雑誌論文] Photo-Induced DNA Double-Strand Breaks Monitored by Single-Molecule Observation : Protective Effect of Antioxidative Compounds (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa, E. Hirose, E. Sakai, C. Ikawa
  • 雑誌名: Proceeding of 2007 International Symposium on Micro-Nanomehatronics and Human Science (MHS2007) ページ: 276-280
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protective Effect of Vitamin C against Double-Strand Breaks in Reconstituted Chromatin Visualized by Single-Molecule Observation (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa, K. Hizume, Y. Oda, K. Takeyasu, S. Araki, K. Yoshikawa
  • 雑誌名: Biophys. J. 90 ページ: 993-999
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative analysis of double-strand break in giant DNA by single-molecule observation (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa, T. Mori, K. Yoshikawa
  • 雑誌名: Proc. XIII Congress of the Society for Free Radical Research International ed. In Medimond International Proceedings ページ: 341-344
• [雑誌論文] Na+ More Strongly Inhibits DNA Compaction by Spermidine (3+) than K^+ (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Hibino, Y. Yoshikawa, S. Murata, T. Saito, A. A. Zinchenko, K. Yoshikawa
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 426 ページ: 405-409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphological Variation in a Toroid Generated from a Single Polymer Chain (2005)
  • 著者名/発表者名: Y. Takenaka, K. Yoshikawa, Y. Yoshikawa, Y. Koyama, T. Kanbe
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 123 ページ: 014902_1-4
  • 査読あり
• [学会発表] 長鎖DNAの二重鎖切断を指標とした抗酸化能の定量的解析 : アスコルビン酸と他の抗酸化物質との比較検討へ向けて (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: ビタミンC研究委員会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-07-05
• [学会発表] 単分子観察によるDNAの放射線切断に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 森利明
  • 学会等名: 大阪府立大学産学官連携機構・放射線研究センター平成19年度共同利用報告会
  • 発表場所: 堺
  • 年月日: 2008-07-04
• [学会発表] DNA compaction plays a key role in protection against double-strand break induced by ionizing radiation (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Mori
  • 学会等名: 10th International Workshop on Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: 福島
  • 年月日: 2008-06-08
• [学会発表] DNA compaction plays a key role in protection against double-strand break as revealed by single-molecule observation (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: Gordon Research Conference : DNA Damage, Mutation & Cancer
  • 発表場所: Ventura, CA, USA
  • 年月日: 2008-03-09
• [学会発表] 放射線による長鎖DNA二重鎖切断の新計測手法 : 糖付加水溶性ルチンおよびヘスペリジンによる抑制作用の定量的評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 第30回日本分子生物学会年会・第80回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2007-12-11
• [学会発表] Radiation-induced double-strand break of giant DNA and its protection by antioxidative compounds (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: 第1回アジア環境変異原学会・日本環境変異原学会第36回大会
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2007-11-19
• [学会発表] Photo-Induced DNA Double-Strand Breaks Monitored by Single-Molecule Observation : Protective Effect of Antioxidative Compounds (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: 18^<th> IEEE International Symposium on Micro-Nanomechatronics and Human Science (MHS2007)
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2007-11-12
• [学会発表] Quantitative analysis of double-strand breaks in reconstituted chromatin by single-molecule observation (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: 16^<th> International Chromosome Conference
  • 発表場所: Amsterdam, the Netherlands
  • 年月日: 2007-08-25
• [学会発表] 放射線照射による長鎖DNAの二重鎖切断と糖転移ルチンおよびヘスペリジンによる抑制作用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第59回大会
  • 発表場所: 佐世保
  • 年月日: 2007-05-25
• [学会発表] 単一分子観察法を用いた長鎖DNAの二重鎖切断反応の速度論的解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 核酸を中心としたケミカルバイオロジー
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2007-03-17
• [学会発表] 放射線によるDNAの二重鎖切断におよぼすDNAの高次構造 (2006)
  • 著者名/発表者名: 森利明
  • 学会等名: 第34回環境変異原学会
  • 発表場所: 堺
  • 年月日: 2006-11-20
• [学会発表] DNA高次構造の自己組織化と生物活性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 生理学研究所研究会「DNA構造を基盤とするゲノム生理学の展開-DNA,蛋白質、膜の相互作用」
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 2006-11-09
• [学会発表] ビタミンCによるDNA二重鎖切断の抑制 : 単一分子観察法による定量的解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: ビタミンC研究委員会
  • 発表場所: 和歌山
  • 年月日: 2006-10-07
• [学会発表] 電離放射線によるDNA二重鎖切断と高次構造の関係について (2006)
  • 著者名/発表者名: 森利明
  • 学会等名: 日本放射線影響学会第49回大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2006-09-06
• [学会発表] Protective activity of vitamin C against double-strand breaks in reconstituted chromatin revealed by single-molecule observation (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: 13th Biennial Congress of the International Society for Free Radical Research
  • 発表場所: Davos, Switzerland
  • 年月日: 2006-08-15
• [学会発表] Na^+ shows higher effect than K^+ on inhibition of DNA compaction by spermidine(3^+) (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Hibino
  • 学会等名: 20^<th> International Congress of Biochemistry and Molecular Biology
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2006-06-18
• [学会発表] 再構成クロマチンを用いた二本鎖切断反応の可視化とアスコルビン酸による抑制作用 (2006)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第58回大会
  • 発表場所: 徳島
  • 年月日: 2006-05-27
• [学会発表] Relationship between Higher-order Structure of DNA Molecules and DNA Damage by Ionizing Radiation (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Mori
  • 学会等名: The IXth International Workshop on Radiation Damage to DNA
  • 発表場所: Tekirova, Antalya, Turkey
  • 年月日: 2006-05-13
• [学会発表] Direct visualization of double-strand breaks in reconstituted chromatin and the protective effect of ascorbic acid (2006)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: Workshop on Driven States in Soft and Biological Matter
  • 発表場所: Trieste, Italy
  • 年月日: 2006-04-24
• [学会発表] Observation and Manipulation of Individual DNA Molecules : Unraveling the Intrinsic Property of Giant DNA (2005)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: Bio-Soft Matter Days 2005
  • 発表場所: 台北、台湾
  • 年月日: 2005-12-19
• [学会発表] 再構成クロマチンにおける二本鎖切断反応の可視化とアスコルビン酸による抑制作用の定量的解析 : 単一分子鎖観察法の活用 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 第28回日本分子生物学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2005-12-07
• [学会発表] DNA依存性プロテインキナーゼが介在する可逆的なDNA高次構造変換 (2005)
  • 著者名/発表者名: 高萩真彦
  • 学会等名: 日本生物物理学会第43回年会
  • 年月日: 2005-11-23
• [学会発表] 単一分子鎖観察法による再構成クロマチンでの二本鎖切断反応の定量的解析 : アスコルビン酸による抑制作用 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 第34回日本環境変異原学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2005-11-16
• [学会発表] DNAの高次構造と放射線照射による損傷 (2005)
  • 著者名/発表者名: 馬籠信之
  • 学会等名: 第48回日本放射線影響学会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2005-11-15
• [学会発表] ビタミンCによって引き起こされるゲノムDNAの高次構造変化と遺伝子活性 (2005)
  • 著者名/発表者名: 酒井博臣
  • 学会等名: 第78回日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2005-10-19
• [学会発表] 単一分子観察法を用いた長鎖DNA二本鎖切断反応の可視化と抗酸化ビタミンによる抑制作用 (2005)
  • 著者名/発表者名: 鬼頭智子
  • 学会等名: 第78回日本生化学会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2005-10-19
• [学会発表] Large Conformational Change on Giant DNA Induced by Ascorbic Acid : A Nobel Scheme on Its Antioxidative Activity (2005)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: The 12^<th> European Congress on Biotechnology
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2005-08-21
• [学会発表] DNAの高次構造変化と二本鎖切断反応-1分子可視化法の活用 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 放射線施設共同利用報告会
  • 発表場所: 堺
  • 年月日: 2005-06-27
• [学会発表] アスコルビン酸によって引き起こされるゲノムDNAの高次構造変化と抗酸化作用 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第57回大会
  • 発表場所: 志摩
  • 年月日: 2005-05-26
• [学会発表] DNAの高次構造制御 : 非ウィルスベクターの設計への応用 (2005)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 学会等名: 遺伝子・デリバリー研究会シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2005-05-21
• [学会発表] Marked Structural Chamge on Giant DNA Induced by Ascorbic Acid : Nobel Scheme on Its Antioxidant Activity (2005)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshikawa
  • 学会等名: Human Genome Meeting 2005
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2005-04-18
• [図書] 『栄養・食糧学用語辞典』日本栄養・食糧学会編(項目分担 : 総著者数283名) (2007)
  • 著者名/発表者名: 吉川祐子
  • 総ページ数: 808
  • 出版者: 建帛社
• [図書] "Physical Chemistry of DNA-Carrier Complex" in Non-viral Gene Therapy : Gene Design and Delivery(Eds. K. Taira, K. Kataoka, T. Niidome) (2005)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshikawa, Y. Yoshikawa
  • 総ページ数: 11-18
  • 出版者: Springer-Verlag, Tokyo