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2010 Fiscal Year Annual Research Report

放射線によるクラスターDNA損傷の構造と難修復特性の研究

Research Project

Project/Area Number 21310041
Research InstitutionJapan Atomic Energy Agency

Principal Investigator

横谷 明徳  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (10354987)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鹿園 直哉  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (10354961)
渡邊 立子  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究副主幹 (10360439)
藤井 健太郎  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (00360404)
野口 実穂  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究員 (40455283)
岡 壽崇  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 博士研究員 (70339745)
Keywords放射線 / DNA損傷 / クラスターDNA損傷 / シンクロトロン放射 / 塩基除去修復 / トラック構造 / モンテカルロシミュレーション / 分子動力学法
Research Abstract

1.クラスターDNA損傷の構造と生成機構に関する研究
大型放射光施設(SPring-8)に設置されたEPR装置を用い、DNAのピリミジン塩基薄膜試料に生じたラジカルやホール、補足電子といった不対電子種のその場観測を行うと共に(App1. Phys. Lett.に掲載)、軟X線の吸収微細構造が大きく変化することを突き止めた。またこれらの成果を解説書にまとめた。(Yokoya et al. Spectroscopic study of radiation-induced DNA lesions and their susceptibility to enzymatic repair. In: Charged particle and photon interactions with matter)。
2.クラスターDNA損傷の難修復特性に関する研究
DNAが1本鎖に変性する性質を利用した新しいクラスター損傷検出法とその理論解析法を開発した。またモンテカルロ法により実際の細胞内におけるクラスター損傷の分布についてシミュレーションを行った。(それぞれ、Radiat. Prot. Dosim.に3報の論文として掲載)。さらにクラスター損傷を有するDNAと修復酵素の分子動力学計算を行い論文発表した(J. Struct. Biol.)。
3.上記の研究に加え、DNA損傷誘発に対する抗酸化剤の効果についての研究を新たに開始した。

  • Research Products

    (47 results)

All 2011 2010

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (33 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Electron paramagnetic resonance study of unpaired electron species in thin films of pyrimidine bases induced by nitrogen and oxygen K-shell photoabsorption2011

    • Author(s)
      Toshitaka Oka
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 98 Pages: 103701-1-103701-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel technique using DNA denaturation to detect multiply induced single-strand breaks in a hydrated plasmid DNA molecule by X-ray and ^4He^<2+> ion irradiation2011

    • Author(s)
      Akinari Yokoya
    • Journal Title

      Radiation Protection Dosimetry

      Volume: 143 Pages: 219-225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A model for analysis of the yield and the level of clustering of radiation-induced DNA strand breaks in hydrated plasmids2011

    • Author(s)
      Naoya Shikazono
    • Journal Title

      Radiation Protection Dosimetry

      Volume: 143 Pages: 181-185

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monte Carlo simulation of radial distribution of DNA strand breaks along the C and Ne ion paths2011

    • Author(s)
      Ritsuko Watanabe
    • Journal Title

      Radiation Protection Dosimetry

      Volume: 143 Pages: 186-190

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of cell-survival fraction for heavy-ion irradiations based on microdosimetric kinetic model implemented in the particle and heavy ion transport code sysyetm2011

    • Author(s)
      Tatsuhiko Sato
    • Journal Title

      Radiation Protection Dosimetry

      Volume: 143 Pages: 491-496

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced resolution of molecular recognition to distinguish structurally similar molecules by different conformational responses of a protein uponligand binding2011

    • Author(s)
      Mariko Higuchi
    • Journal Title

      Journal of Structural Biology

      Volume: 173 Pages: 20-28

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pulse Radiolysis Study on Free Radical Scavenger Edaravone (3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin-5-one). 2 : A Comparative Study on Edaravone Derivatives2011

    • Author(s)
      Kuniki Hata
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 52 Pages: 15-23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protective effect of silybin and analogues against X-ray radiation-induced damage2010

    • Author(s)
      Haiying Fu
    • Journal Title

      Acta Biochimica et Biophysica Sinica

      Volume: 42 Pages: 489-495

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 軟X線照射によるDNA損傷の光子エネルギーによる選択的な依存性(放射線化学会奨励賞受賞論文)2010

    • Author(s)
      藤井健太郎
    • Journal Title

      放射線化学

      Volume: 90 Pages: 17-22

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 治療用重粒子イオンビームの放射線化学反応(放射線化学会奨励賞受賞論文)2010

    • Author(s)
      山下真一
    • Journal Title

      放射線化学

      Volume: 90 Pages: 11-16

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] X-ray absorption spectra for nucleotides (AMP, GMP, and CMP) in liquid water solutions near the nitrogen K-edge2010

    • Author(s)
      Masatoshi Ukai
    • Journal Title

      Chemical Physics Letters

      Volume: 495 Pages: 90-95

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Studies on Biological Effects of Ion Beams on Lethality, Molecular Nature of Mutation, Mutation Rate, and Spectrum of Mutation Phenotype for Mutation Breeding in Higher Plants2010

    • Author(s)
      Atsushi Tanaka
    • Journal Title

      Journal of Radiation Research

      Volume: 51 Pages: 223-233

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ESR study of unpaired electron species in nucleobase films induced by nitrogen and oxygen K-shell photoabsorption2011

    • Author(s)
      Toshitaka Oka
    • Organizer
      International Workshop on Radiation Effects in Nuclear Technology
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20110309-20110310
  • [Presentation] 軟X線照射したDNA薄膜のXANESスペクトル変化2011

    • Author(s)
      藤井健太郎
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20110107-20110110
  • [Presentation] 酸素・窒素のK殻イオン化でDNA関連分子薄膜中に生じた不対電子種のESRによる測定2011

    • Author(s)
      岡壽崇
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20110107-20110110
  • [Presentation] 酸素K殻共鳴励起によりプラスミドDNA中に生成する鎖切断、塩基変異及びAPサイト2011

    • Author(s)
      菅谷雄基
    • Organizer
      第24回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      20110107-20110110
  • [Presentation] Measurement of unpaired electron species in dry DNA thin films irradiated with synchrotron soft X-rays around oxygen and nitrogen K-edge studied by EPR2010

    • Author(s)
      Toshitaka Oka
    • Organizer
      The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem 2010)
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      20101215-20101220
  • [Presentation] CYPMPOによるガンマ線照射水分解ラジカル捕捉と安定性評価2010

    • Author(s)
      岡壽崇
    • Organizer
      第49回電子スピンサイエンス学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20101111-20101113
  • [Presentation] 酸素及び窒素のK殻イオン化でDNA関連分子薄膜中に生じた不対電子種の測定2010

    • Author(s)
      岡壽崇
    • Organizer
      第49回電子スピンサイエンス学会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20101111-20101113
  • [Presentation] Development and applications of the microdosimetric function imolemented in the macroscopic particle transport simulation code PHITS2010

    • Author(s)
      Tatsuhiko Sato
    • Organizer
      Monte Carlo computational methods in radiation track simulation and applications in physical, biological and medical sciences
    • Place of Presentation
      Stockholm, Sweden
    • Year and Date
      20101109-20101112
  • [Presentation] スピントラップ剤CYTPMPOによるガンマ線照射水分解生成物補足とその安定性2010

    • Author(s)
      岡壽崇
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] 重粒子による水の放射線分解:水分解ラジカルの空間分布とダイナミクス2010

    • Author(s)
      山下真一
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] プラスミドDNAの変性-アニーリングを利用した多重塩基損傷検出のための新しい方法の開発2010

    • Author(s)
      横谷明徳
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] DNA損傷の空間分布と難修復性を考慮した生存率曲線の解析2010

    • Author(s)
      渡邊立子
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] 8-oxoGを含むクラスターDNA損傷の誘発突然変異2010

    • Author(s)
      野口実穂
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] 希薄プラスミドDNA水溶液へのガンマ線照射:放射線誘起損傷の抗酸化剤エダラボンによる化学回復2010

    • Author(s)
      端邦樹
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] 非二重鎖切断型損傷による遺伝的不安定性の誘発2010

    • Author(s)
      漆原あゆみ
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] 軟X線及び電子線照射によりプラスミドDNA中に生成する塩基損傷及びAPサイト2010

    • Author(s)
      菅谷雄基
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] クラスターDNA損傷に対する塩基除去修復酵素の作用順序の効果2010

    • Author(s)
      白石伊世
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] AP site及びこれを含むクラスターDNA損傷収率の放射線の線質及びスキャベンジャー能に対する依存性2010

    • Author(s)
      椎名卓也
    • Organizer
      日本放射線影響学会第53回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20101020-20101022
  • [Presentation] Various modes of DNA damage formation by the direct effect of radiation2010

    • Author(s)
      Akinari Yokoya
    • Organizer
      The 56th Annual Meeting of Radiation Research Society
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA(招待講演)
    • Year and Date
      20100925-20100929
  • [Presentation] Water radiolysis with high-energy heavy ions : conversion of transient water radicals into stable product inside heavy-ion tracks2010

    • Author(s)
      Shinichi Yamashita
    • Organizer
      The 56th Annual Meeting of Radiation Research Society
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA(招待講演)
    • Year and Date
      20100925-20100929
  • [Presentation] Processing and biological consequences of clustered DNA damage containing a single strand break and an AP site2010

    • Author(s)
      Naoya Shikazono
    • Organizer
      The 56th Annual Meeting of Radiation Research Society
    • Place of Presentation
      Hawaii, USA
    • Year and Date
      20100925-20100929
  • [Presentation] ガンマ線照射により生成した水分解ラジカルのCYPMPOによる捕捉2010

    • Author(s)
      岡壽崇
    • Organizer
      第53回放射線化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20100921-20100923
  • [Presentation] 軟X線照射によるDNA損傷の光子エネルギーによる選択的な依存性(日本放射線化学会奨励賞受賞講演)2010

    • Author(s)
      藤井健太郎
    • Organizer
      第53回放射線化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20100921-20100923
  • [Presentation] 治療用重粒子イオンビームの放射線化学反応(日本放射線化学会奨励賞受賞講演)2010

    • Author(s)
      山下真一
    • Organizer
      第53回放射線化学討論会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      20100921-20100923
  • [Presentation] Water radiolysis with heavy ions of energies up to 28GeV2010

    • Author(s)
      Shinichi Yamashita
    • Organizer
      3rd Asia-Pacific Symposium on Radiation Chemistry (APSRC-2010)/DAE-BRNS 10th Biennial Trombay Symposium on Radiation & Photochemistry (TSRP-2010)
    • Place of Presentation
      Lonavala, India(招待講演)
    • Year and Date
      20100914-20100917
  • [Presentation] Near Edge X-ray Absorption Fine Structure of DNA Thin Film Irradiated with Soft X-rays2010

    • Author(s)
      Kentaro Fujii
    • Organizer
      The 37th International conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      20100711-20100716
  • [Presentation] スピントラップ剤CYPMPOによる水分解ラジカル捕捉-1-2010

    • Author(s)
      岡壽崇
    • Organizer
      第47回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20100707-20100709
  • [Presentation] スピントラップ剤CYPMPOによる水分解ラジカル捕捉-2-2010

    • Author(s)
      岡壽崇
    • Organizer
      第47回アイソトープ・放射線研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20100707-20100709
  • [Presentation] Water radiolysis with steady-state heavy-ion beams from HIMAC2010

    • Author(s)
      Shinichi Yamashita
    • Organizer
      15emes Journees d'Etudes de la Chimie sous Rayonnement (JECR-2010)
    • Place of Presentation
      Bordeaux, France(招待講演)
    • Year and Date
      20100526-20100528
  • [Presentation] Cell-type and ion-species depdendence of the biological doses for charged-particle theapy2010

    • Author(s)
      Tatsuhiko Sato
    • Organizer
      49th Annual meeting on the particle therapy co-operative group
    • Place of Presentation
      前橋
    • Year and Date
      20100517-20100519
  • [Presentation] A novel technique using DNA denaturation-annealing to detect multiply induced base lesions in plasmid DNA molecules by X-ray irradiation2010

    • Author(s)
      Akinari Yokoya
    • Organizer
      The 11th International Workshop on Radiation Damage to DNA
    • Place of Presentation
      Atlanta, USA
    • Year and Date
      20100515-20100519
  • [Presentation] 放射線の直接作用による様々なDNA損傷生成モード2010

    • Author(s)
      横谷明徳
    • Organizer
      平成22年度第2回量子ビーム科学研究施設研究会~量子ビームの医学・生物学への応用~(大阪大学産業科学研究所)
    • Place of Presentation
      大阪(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-30
  • [Presentation] 難修復性のDNA損傷に関する物理学的及び生物学的アプローチによる研究2010

    • Author(s)
      横谷明徳
    • Organizer
      東北大学医学部加齢研究所研究員会セミナー
    • Place of Presentation
      仙台(招待講演)
    • Year and Date
      2010-08-11
  • [Book] Charged particle and photon interactions with matter-recent advances, applications and interfaces, Chapter 20 : Spectroscopic study of radiation-induced DNA lesions and their susceptibility to enzymatic repair(Eds., Y.Hatano, Y.Katsumura, and A.Mozumder)2011

    • Author(s)
      Akinari Yokoya
    • Total Pages
      543-574
    • Publisher
      CRC/Taylor & Francis Group
  • [Book] Charged particle and photon interactions with matter-recent advances, applications and interfaces, Chapter 13 : Radiation chemistry of liquid water with heavy ions : steady-state and pulse radiolysis studies(Eds., Y.Hatano, Y.Katsumura, and A.Mozumder)2011

    • Author(s)
      Shinichi Yamashita
    • Total Pages
      325-354
    • Publisher
      CRC/Taylor & Francis Group

URL: 

Published: 2013-06-26  

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