2014 Fiscal Year Annual Research Report
放射光軟Ｘ線を用いたＡＴＰ分子変異の誘発による生物効果の制御
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24310074
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
藤井 健太郎 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, 研究副主幹 (00360404)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋光 信佳 東京大学, アイソトープ総合センター, 教授 (40294962)
藤井 紳一郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 物質計測標準研究部門, 主任研究員 (10415739)
加藤 大 国立研究開発法人産業技術総合研究所, バイオメディカル研究部門, 主任研究員 (80533190)
月本 光俊 東京理科大学, 薬学部薬学科, 講師 (70434040)
成田 あゆみ 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 省エネルギー研究部門, 産総研特別研究員 (50633898)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 放射光 / 軟X線 / ATP / 生物効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は、ATP分子が水溶液中(pH: 2.8)およびTrisバッファー溶液中(pH: 7.0)でX線の照射によってどのような分解パターンを示すかを調べた。X線を照射したATP水溶液とATP Trisバッファー溶液のHPLC分析を行った結果、ATP分子は、水溶液中の方がバッファー中よりも顕著に塩基が脱離すること、そしてその塩基脱離は、X線の照射線量に応じて増加することが明らかになった。Trisバッファー溶液中で、塩基脱離が抑制されたことから、試料溶液のpHがATP分子の安定性に大きく寄与することが示唆された。これは、溶解物質の照射による電子授受の影響、Trisによるスキャベンジ効果などによるものと考えられる。X線を照射したATP水溶液のHPLC分析結果からは、X線を照射したATP試料のみ、未知ピークが観測された。溶出時間がATPよりも速いこと、電気化学的反応によって検出された観点から、アデニン環構造の破壊が起きている可能性は低く、不飽和二重結合への水酸基の付加反応や、アミノ基の酸化反応が進行していることが推察された。この未知ピークはイノシン三リン酸（ITP）の溶出と一致していることが明らかとなった。
放射線によってATPが変化すると、どのような細胞応答に変化が生じる可能性があるかについて検討を行った結果、神経膠芽腫A172細胞において、γ線によるDNA損傷修復過程にATPをリガンドとするP2X7受容体、P2Y13受容体、UDPをリガンドとするP2Y6受容体の関与が示唆され、さらに、ATPによって活性化閾値が低下するTRPV1チャネルの関与が示唆された。また、悪性黒色腫B16細胞においてもP2Y受容体やTRPV1チャネルの関与が示唆された。これらの結果から、放射線によるATPなどのヌクレオチドの構造変化は、がん細胞の放射線感受性に変化を生じさせている可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Real-Time Observation of Irradiated Hela-Cell Modified by Fluorescent Ubiqutination-Based Cell Cycle Indicator using Synchrotron X-ray Microbeam.2015
Author(s)
Narita, A., Kaminaga, K., Yokoya, A., Noguchi, M., Kobayashi, K., Uswami, N., Fujii, K.
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Journal Title
Radiat. Prot. Dosim.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed
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[Journal Article] Nitrogen K-Edge X-Ray Absorption Near Edge Structure of Pyrimidine-containing Nucleotides in Aqueous Solution2015
Author(s)
Shimada, H., Minami, H., Okuizumi, N., Sakuma, I., Ukai, M., Fujii, K., Yokoya, A., Fukuda, Y., and Saitoh Y.
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Journal Title
J. Chem. Phys.
Volume: 印刷中
Pages: 印刷中
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Separation and Quantification of RNA Molecules Using Size-Exclusion Chromatography Hyphenated with Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry2014
Author(s)
Fujii,S., Inagaki, K., Miyashita, S., Groombridge, A. S., Nagasawa, K., Chiba, K., Takatsu, A.
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Journal Title
ELECTROPHORESIS
Volume: 35
Pages: 1315-1318
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Dynamics of low-energy electrons in liquid water with consideration of Coulomb interaction with positively charged water molecules induced by electron collision2014
Author(s)
Kai, T., Yokoya, A., Ukai, M., Fujii, K., Higuchi, M., Watanabe, R.
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Journal Title
Rad. Phys. Chem.
Volume: 102
Pages: 16-22
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Nitrogen K-edge X-Ray Absorption Near Edge Structure (XANES) of Purine-containing Nucleotides in Aqueous Solution2014
Author(s)
Shimada, H., Fukao, T., Minami, H., Ukai, M., Fujii, K., Yokoya, A., Fukuda, Y., Saitoh, Y.
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Journal Title
J. Chem. Phys.
Volume: 141
Pages: 055102
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 内殻イオン化によるデオキシリボースの分解過程2014
Author(s)
藤井健太郎、泉雄大、成田あゆみ、横谷明徳、M.A. Hervé du Penhoat, K. Ghose, R. Vuilleumioer, M.P. Gaigeot, M.F. Polotis
Organizer
日本放射線影響学会第57回大会
Place of Presentation
鹿児島
Year and Date
2014-10-02
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