Induction of single strand breaks, and base lesions in plasmid DNA films induced by carbon, nitrogen, and oxygen KLL Auger process

炭素・窒素及び酸素KLLオージェ電子によって誘発されるDNA鎖切断,塩基損傷

藤井 健太郎; 横谷 明徳; 鹿園 直哉

Fujii, Kentaro; Yokoya, Akinari; Shikazono, Naoya

DNAを構成する軽元素に内殻光吸収が起こると、光電子及びオージェ電子を放出することで励起緩和する(オージェ過程)。この過程とDNAの鎖切断等の損傷生成の関連を明らかにするため、われわれは放射光を単色化した軟X線をイオン化源として用いることでオージェ過程を特定元素に限定して損傷を調べる研究を科学研究費補助金のテーマとして行っている。DNA薄膜試料に対して軟X線を照射し、生じた主鎖切断及び塩基損傷とこれらを局所的に複数含むクラスター損傷を定量した。その結果、DNA中の炭素や窒素に比べ、酸素のK殻をイオン化した時に最も効率が高いことが明らかになり、オージェ過程が起こる元素に依存して、DNA損傷の生成プロセスが異なるという興味深い知見が得られた。本講演では、DNA損傷の種類とオージェ電子エネルギー及び内殻吸収元素のDNA分子内の位置の関連について詳細に議論する。

To investigate the KLL Auger effect of constituent atoms on DNA damage, dry plasmid DNA (pUC18) films were irradiated with synchrotron monochromatic ultrasoft X-rays. Four photon energies, 270, 380, 435, and 560 eV, respectively, were chosen for the irradiation experiments. Irradiated plasmid DNA was analyzed by agarose gel electrophoresis and the yields of strand breaks were determined by measuring the band intensities of the separated closed circular, open circular and linear forms of the plasmid DNA. The yields of base lesions and clustered damage site including at least one base lesion were determined by the post-irradiation-treatment of the DNA with enzymatic probes (Fpg and Endo III) which convert base lesions into detectable strand breaks.