| 研究課題/領域番号 |
25740020
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
成田 あゆみ 独立行政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, 研究員 (50633898)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | DNA損傷過程 / 自己組織化単分子膜 / 生体分子固定化 / 酸化物表面 / 軟X線 / X線吸収微細構造法 / X線光電子分光法 / 放射光 |
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| 研究概要 |
DNAの放射線損傷生成メカニズムの解明は、自然科学の大きな課題の一つである。現在までにこの課題に関して多くの研究がなされているが、近年DNAを構成する元素の内殻電子が励起・イオン化するエネルギー領域のX線を照射すると、特定の損傷の誘発量が変化することが明らかとなった。しかしながらこれは無機基板上に直接DNA薄膜を作製した場合の結果であり、多くのタンパクや体液と相互作用し存在している生体内のDNAの状態を再現しているとは言い難い。そこで本研究では、無機基板の上においてDNAを生体内の状態に近付けるために、自己組織化単分子膜を利用する実験系を提案する。自己組織化単分子膜とは、表面と分子の相互作用により分子が自発的に形成する、ある規則性(配向)を持った膜である。この膜を無機表面とDNAをつなぐアンカー材料として用いることで、生体内の電気化学的な環境を再現することができると考えられる。また生体内環境を再現することによって、X線照射の結果放出される電子の定量およびその損傷生成への効果なども直接観測することが可能になり、DNA損傷において重要な役割を果たしているこれらの二次電子の影響も明らかにすることができると期待される。
平成25年度は試料の作製に注力した。無機基板には二次電子放出効率が低い金属酸化物基板を用い、DNAと基板をつなぐアンカー分子には直鎖状の有機分子を選択した。溶液法で基板上に有機分子膜を作製し、その上にDNAを固定化することを試みた。作製した試料は放射光を用いた種々のX線分光法で測定した。その結果、DNAは有機分子膜上に安定に固定化されていることが明らかとなった。
研究成果は国内でのシンポジウムにおいて発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
25年度は試料作製方法の確立を目指し実験を行った。具体的にはよりDNAを固定化しやすくするために作製した膜の評価を詳細に行った。この結果は放射光を用いた照射実験の条件設定にも必要であると判断し、当初の計画を変更して試料作製に注力した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の推進方策として、放射光ビームタイムでの実験を継続することと並行して、新たな実験装置を購入し、放射光を使用しないオフラインでの実験も進めていく予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
25年度に購入予定であった実験装置を、26年度に購入することにしたため。また、当初の予定よりもビームタイム実験の回数が減少したので旅費が少なくなったため。
作製した膜の評価、およびDNAを固定化した場合の表面の物性変化を観察するために、水接触角測定装置を購入予定である。また、研究成果発表のために国内会議だけでなく国際会議にも積極的に参加し、その旅費として使用予定である。
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