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2019 年度 実績報告書

DNA損傷・損傷応答とミトコンドリア活性変化の相関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K21563
配分区分基金
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

神長 輝一  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学領域, 博士研究員(任常) (90825176)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2020-03-31
キーワードX線マイクロビーム / Fucci / ミトコンドリア / 細胞周期
研究実績の概要

これまでに、高エネルギー加速器研究機構フォトンファクトリーBL27Bに設置されているX線マイクロビーム照射装置を用いた細胞部位特異的な照射方法、およびマイクロビーム照射後のミトコンドリア量経時変化の定量方法を確立した。本年度は、さらにX線による照射部位特異的な影響を解明するため、マイクロビーム照射後の細胞内ATP量の経時変化の解明を試みた。
通常のX線照射装置およびX線マイクロビームを用いてBJ-1 h-TERT Fucci細胞にX線6Gyを照射し、ルシフェリン-ルシフェラーゼ反応を利用した細胞内ATP計測を行った。X線照射装置を用いた場合には、これまでに報告があるように照射数日後に細胞内ATP量の増加が観察された。本研究で使用したBJ-1 h-TERT Fucci細胞は放射線照射により細胞分裂をスキップするmitotic skipが誘発されることが知られており、照射数日後に観察された細胞内ATP量の増加は、mitotic skipが誘発され1細胞あたりのミトコンドリア量が通常よりも増加したことにより生じたと考えられる。X線マイクロビームを用いた場合には議論に十分な精度の結果を得ることができなかった。X線マイクロビームは1細胞ずつ照射を行うため、6Gyの照射には1細胞あたり約30秒を要する。また、照射ステージは大気開放されているため、迅速にマイクロビーム照射を終える必要があり、一度に照射できる細胞は数十個に限られる。しかしながら、この細胞数ではルシフェリン-ルシフェラーゼ反応を用いた細胞内ATP量計測に不十分であり、議論に必要な計測精度を担保することができなかったと考えられる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] High-precision microbeam radiotherapy reveals testicular tissue-sparing effects for male fertility preservation2019

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga, Hisanori Kaminaga, Kiichi Sato, Takuya Butterworth, Karl T. Watanabe, Ritsuko Usami, Noriko Ogawa, Takehiko Yokoya, Akinari Prise, Kevin M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9(1) ページ: 12618

    • DOI

      10.1038/s41598-019-48772-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] MITOCHONDRIAL MEMBRANE POTENTIAL, MORPHOLOGY AND ATP PRODUCTION IN MAMMALIAN CELLS EXPOSED TO X-RAYS2019

    • 著者名/発表者名
      Hamada, R. Kaminaga, K. Suzuki, K. Yokoya, A.
    • 雑誌名

      Radiation protection dosimetry

      巻: 183(1-2) ページ: 79-83

    • DOI

      10.1093/rpd/ncy254

    • 査読あり
  • [雑誌論文] VISUALIZATION OF THE DNA REPAIR PROCESS IN MAMMALIAN CELLS TRANSFECTED WITH EGFP-EXPRESSING PLASMID DNA AFTER EXPOSURE TO X-RAYS IN VITRO2019

    • 著者名/発表者名
      Nakaue, Hiroki Obata, Yui Kaminaga, Kiichi Akimitsu, Nobuyoshi Yokoya, Akinari
    • 雑誌名

      Radiation protection dosimetry

      巻: 183(1-2) ページ: 98-101

    • DOI

      10.1093/rpd/ncy241

  • [学会発表] Trial for Real-Time Observation of Temperature in Mouse Fertilized Eggs using Fluorescent Nano-diamond2019

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Kaminaga, Satoshi Tsukamoto, Ryutaro Aizawa, Takahiro Fujisaku, Akinari Yokoya, Shizuko Kaminuma, Masahiro Shirakawa and Ryuji Igarashi
    • 学会等名
      3rd QST International Symposium "Quantum Life Science"
    • 国際学会
  • [学会発表] Trial for Real-Time Observation of Temperature in Mouse Fertilized Eggs using Fluorescent Nano-diamond2019

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Kaminaga, Satoshi Tsukamoto, Ryutaro Aizawa, Takahiro Fujisaku, Akinari Yokoya, Shizuko Kaminuma, Masahiro Shirakawa and Ryuji Igarashi
    • 学会等名
      The 2nd International Forum on Quantum Metrology and Sensing(IFQMS)
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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