Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
廃炉環境国際共同研究センター; 東京大学*
JAEA-Review 2022-062, 121 Pages, 2023/03
JAEA-Review-2022-062.pdf:4.78MB
日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和3年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等を始めとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和3年度に採択された「ジオポリマー等によるPCV下部の止水・補修及び安定化に関する研究」の令和3年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究では、PCV底部の止水及び補修を目的として、改良したジオポリマーや超重泥水によりジェットデフレクター等を止水し、併せてドライウェル下部を補修する施工法を提案する。また、堆積状況など未解明な状況にある現場施工の選択肢を増やすため、止水・補修材の対象部位周辺への局所的施工のみならず、ペデスタル外の広範囲にわたる施工についても検討し、最新の熱流動シミュレーション法により、工法実現性を評価する。広範囲に施工する場合には、ペデスタル外に流出した燃料デブリや堆積物は止水・補修材で被覆されて廃棄体となる。このため、燃料デブリの成層化状態等性状を実験及び解析により把握した上で、廃棄体を安定化する方策を検討するとともに、核種浸出性を含めた廃棄体の長期寿命を評価する。
島田 幹男*; 徳宮 巧実*; 三宅 智子*; 塚田 海馬*; 神崎 訓枝; 柳原 啓見*; 小林 純也*; 松本 義久*
Journal of Radiation Research (Internet), 64(2), p.345 - 351, 2023/03
被引用回数：1 パーセンタイル：0.01(Biology)Pluripotent stem cells (PSCs) have the potential to differentiate to any of the other organs. The genome DNA integrity of PSCs is maintained by a high level of transcription for a number of genes involved in DNA repair, cell cycle and apoptosis. However, it remains unclear how high the frequency of genetic mutation is and how these DNA repair factors function in PSCs. In this study, we employed Sup F assay for the measurement of mutation frequency after UV-C irradiation in induced pluripotent stem cells (iPSCs) as PSC models and neural progenitor cells (NPCs) were derived from iPSCs as differentiated cells. iPSCs and NPCs exhibited a lower mutation frequency compared with the original skin fibroblasts. In RNA-seq analysis, iPSCs and NPCs showed a high expression of RAD18, which is involved in trans-lesion synthesis (TLS) for the emergency tolerance system during the replication process of DNA. Although RAD18 is involved in both error free and error prone TLS in somatic cells, it still remains unknown the function of RAD18 in PSCs. In this study we depleted of the RAD18 by siRNA knockdown resulted in decreased frequency of mutation in iPSCs and NPCs. Our results will provide information on the genome maintenance machinery in PSCs.
Balestrazzi, A.*; Achary V Mohan Murali*; Macovei, A.*; 愿山 郁*; 坂本 綾子
Frontiers in Plant Science (Internet), 7, p.64_1 - 64_2, 2016/02
被引用回数：3 パーセンタイル：56.08(Plant Sciences)植物は固着生活を行うため、環境に存在するDNA損傷物質の影響を受け続ける運命にある。ゲノム保持の基本メカニズムは動物界と植物界で保存されているが、それに加えて植物はDNA損傷に対処する独自のシステムを発達させてきた。実際、過去数十年の研究により、植物が巧妙なゲノム保持システムを持つことが明らかにされて来ている。例えば、DNA損傷物質に曝されると植物は直ちに反応し、DNA損傷の修復や細胞分裂の制御、代謝経路の変更などにとりかかる。この電子書籍は、植物のゲノム健全性維持にかかわるさまざまな機構、特にDNA損傷の感知、シグナリング、修復ならびにDNA複製機構に焦点をあてた12報の優れた論文をとりあげている。特に、ゲノム保持に関わる複雑な分子ネットワークに注目し、植物の多様なDNA損傷応答についての現在進行中の研究を総括している。植物におけるDNA損傷の蓄積・感知・シグナリング・修復に関わる知識の蓄積は、古典的な育種法や遺伝子導入技術を用いた農作物の改良をより加速させることが期待できる。
伊藤 裕道; 鈴木 信弘; 小林 哲彦; 川原 啓孝; 長井 秋則; 坂尾 龍太*; 村田 長太郎*; 田中 淳也*; 松坂 康智*; 立野 高寛*
Proceedings of 2015 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2015) (CD-ROM), p.1058 - 1067, 2015/05
高速実験炉「常陽」では、計測線付実験装置の不具合に起因した燃料交換機能の一部阻害の復旧のため、ナトリウム冷却型高速炉における原子炉容器内保守・補修技術の開発を進めている。炉心上部機構と炉心上部機構案内スリーブのギャップは最小5mmと小さいため、旧炉心上部機構引抜時の水平度管理が十分でない場合、炉心上部機構と炉心上部機構案内スリーブが干渉し、旧炉心上部機構の変形等が生じるリスクがある。当該リスクに対応するため、3点支持構造を有するジャッキアップ治具を開発した。また、各ネジジャッキにロードセルを設置し、旧炉心上部機構が炉心上部機構案内スリーブと干渉した場合に生じる荷重変動を検出することにより、旧炉心上部機構の変形等を防止するとともに、干渉位置を同定する手法を開発した。旧炉心上部機構引抜性確認試験は、2014年5月14日に実施され、旧炉心上部機構が1000mm位置まで許容荷重を超過することなく引き抜くことが可能であることを確認した。本作業で蓄積された稀少な知見・経験は、「常陽」の復旧のみならず、ナトリウム冷却型高速炉の原子炉容器内保守・補修技術の開発に大きく資するものと期待される。
森 英人; 山本 昌彦; 田口 茂郎; 佐藤 宗一; 北尾 貴彦; 駿河谷 直樹
日本保全学会第11回学術講演会要旨集, p.132 - 138, 2014/07
東海再処理施設のグローブボックスフィルターケーシングに腐食による微細な貫通孔が生じた。調査の結果、貫通孔周辺は、溶接時の熱影響により鋭敏化が進み耐食性が低下していたことに加え、塩素を含む湿潤環境の影響により、腐食が進行したことが原因として考えられた。このため、貫通孔を含む周辺部位を撤去し、新たに製作したケーシングの一部をTig溶接により接続した。本件ではこれら一連の作業内容について報告する。
磯野 健一; 久保 重信; 近澤 佳隆; 堂崎 浩二*; 大矢 武明*; 由井 正弘*
Proceedings of 22nd International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-22) (DVD-ROM), 7 Pages, 2014/07
JSFR実証炉について、軽水炉並みにほぼ全ての構成要要素の保守補修を可能にすることを目標とし、主要機器である原子炉構造及び1次・2次主冷却システムを対象に保守・補修が困難な部位を抽出した。抽出した保守・補修困難部位について、改善策検討の原則を設定し、改善案を提案した。更に、改善した主要機器を統合してプラント概念を再構築し、それが実際の発電所として実現可能であるかを確認するため、系統成立性及び安全性確認等一連の評価を実施した。その結果、再構築した概念は750MWeの実証炉だけでなく1500MWeの実用炉にも採用できる見通しを得た。
横谷 明徳; 藤井 健太郎; 牛込 剛史; 鹿園 直哉; 漆原 あゆみ; 渡邊 立子
Radiation Protection Dosimetry, 122(1-4), p.86 - 88, 2006/12
被引用回数：11 パーセンタイル：60.11(Environmental Sciences)軟X線により誘発される、DNA損傷の収率を調べた。軟X線のLETは、
線と超軟X線のそれの中間にある。通常のX線発生装置から得られる広いエネルギースペクトルを持つ軟X線は、放射線生物学実験のみならず乳がん検診にも広く用いられている。ICRPの勧告によれば、軟X線の放射線加重係数は線のそれと同じ1とされている。しかし、そのエネルギースペクトル上には、制動放射により発生する数10keV以下の低エネルギー光子の成分がかなり多い。これらの低エネルギー光子は、光電効果により低速の光電子やAuger電子を多数発生させるためDNAに対してより高密度な電離・励起を与え、複雑なDNA損傷を誘発すると考えられる。われわれはWターゲット,150kVpで運転したX線発生装置より得られる軟X線をDNAに照射し、生じたDNAの鎖切断収率を定量した。さらに、塩基除去修復酵素との反応を利用して定量された塩基損傷の収率についても報告する予定である。
Pinak, M.
Modern Methods for Theoretical Physical Chemistry of Biopolymers, p.191 - 210, 2006/00
数種類のDNA損傷とそれぞれの修復酵素に関する分子動力学シミュレーションの結果を紹介する。修復酵素が損傷を適切に認識する要因としての、DNAの構造変化及び静電エネルギーの変化に焦点を絞った研究を行った。DNA塩基対間の水素結合ネットワークの崩壊や、DNAの折れ曲り等の重要な構造変化が観察された。このDNA構造の変化により修復酵素が損傷DNAに結合しやすい状況ができあがっていると考えられる。また、損傷したDNAと損傷のないDNAを修復酵素が識別するのを助けると考えられる静電エネルギーの変化も観察された。
横谷 明徳; 鹿園 直哉; 漆原 あゆみ; 藤井 健太郎; 赤松 憲; 渡邊 立子
放射線生物研究, 40(2), p.168 - 184, 2005/06
放射線によるDNAへの作用と活性酸素(ROS)などの内因性ラジカルによる作用が大きく異なる点は、後者がラジカルの熱的拡散によるランダムヒット事象であるのに対し、前者は放射線の飛跡構造(トラック)に大きく依存することである。このような放射線による直接ヒットによるDNA損傷は、放射線のトラックに沿った微小領域に生じた複数の励起やイオン化を起点とする、いわゆるクラスター化して生じたDNA損傷を引き起こすと考えられるが、その化学構造を含めた実体及びこれに対する細胞中での修復作用機序については未だほとんど解明されていない。本稿では、クラスターDNA損傷研究の最近の動向とわれわれのグループが最近行っている実験の試みを紹介し、クラスターDNA損傷の生成機構と生体内での役割について考察する。
Schyman, P.*; Danielsson, J.*; Pinak, M.; Laaksonen, A.*
Journal of Physical Chemistry A, 109(8), p.1713 - 1719, 2005/02
被引用回数：39 パーセンタイル：77.29(Chemistry, Physical)DNA損傷の修復酵素であるヒト8-オキソグアニンDNAグリコシラーゼがグリコシル結合を切断する際の活性リジン(Lys 249)の働きについて調べた。このリジンは、プロトンをアスパラギン酸塩へ供給することにより活性化した後に、S
2タイプの反応により求核試薬として働くと考えられてきた。本研究では、会合と解離プロセスを調べるのに、ハイブリッド密度汎関数理論を用いた。その結果、反応最小エネルギーバリアがS1タイプのメカニズムを含むことを見いだした。S1タイプのメカニズムでは、リジンが静電的に解離基を安定化し、非常に小さなバリアでプロトンを供給し、最終的にペントース環を攻撃して共有結合で結ばれたタンパク質とDNA中間複合体をつくる。これは、このタイプの酵素の反応にとって、解離メカニズムが頻繁に起こりうるモードであるという仮説をサポートしている。
Pinak, M.; O'Neill, P.*; 藤本 浩文; 根本 俊行*
AIP Conference Proceedings 708, p.310 - 313, 2004/05
酸化損傷を受けたDNAの構造とエネルギーの変化そしてDNAと修復酵素の複合体形成の動的過程を明らかにするためにDNA突然変異源となる酸化損傷7,8-dihydro-8-oxoguanine(8-oxoG)とその修復酵素human oxoguanine glycosylase 1(hOGG1)を生理的水溶液環境下に配置しmultiple nanosecond moleculardynamics simulationを行った。その結果、DNA-酵素複合体において、N末端のアルギニン324が8-oxoGヌクレオチドのホスホジエステル結合に接近しアミノ酸と損傷部位が化学反応を行えることがわかった。DNA損傷の認識、すなわち修復酵素による損傷部位の認識とDNA-酵素の安定な複合体の形成は、その後の修復プロセスを正常に進めるために必須の条件である。
Pinak, M.
保健物理, 39(1), p.35 - 41, 2004/03
放射線によって生じるDNA損傷に関する分子動力学(MD)を用いた研究について紹介する。主眼点は、放射線によって生じる幾つかのタイプのDNA損傷の、それぞれに特異的な修復酵素による適切な認識という観点からみた構造の変化と静電ポテンシャルの変化である。ほとんどの場合に見られた変化は、損傷付近でのDNAの二重らせんの崩壊を招き、DNAと修復酵素の結合と複合体の形成の促進へと結びつける。安定したDNAと修復酵素の複合体形成は、一連の酵素的修復過程の開始に不可欠な条件である。このような構造変化に加えて、損傷部位では、静電エネルギーの変化も観られる。これらのエネルギー変化は、修復酵素が損傷部位と非損傷部位を見分けるための因子の一つではないかと考えている。
7日,東海研究所,東海村Pinak, M.
JAERI-Conf 2003-011, 113 Pages, 2003/09
JAERI-Conf-2003-011.pdf:10.08MB
本国際ワークショップは、放射線リスクとその分子・細胞レベルにおける影響のメカニズムに関する最新の研究成果について検討するために、2003年2月6日と7日の両日、日本原子力研究所東海研究所において保健物理部・放射線リスク研究室が主催して開催された。ワークショップには、放射線物理学,放射線生物学,分子生物学,生体分子の結晶学,分子モデリング,バイオインフォマティクスなどさまざまな研究分野に携わる研究者が参加し、放射線リスクに関連のある基礎研究分野についての基調講演が国内外の研究者により行われた。この基調講演に基づき、分子・細胞レベルの基礎研究と生体レベルの放射線障害とをどのように結び付けていけばよいか議論がなされた。シンポジウムは、口頭発表13件,ポスター発表10件、及びパネルディスカッションから構成され、108人が参加した。本報文集は、これらの口頭及びポスター発表のうち、プロシーディング原稿をいただいた場合にはプロシーディングを、またそれ以外の発表に関しては、発表要旨に一部発表に用いられた図版を加えまとめたものである。
Pinak, M.
Central European Journal of Physics, 1(1), p.179 - 190, 2003/01
修復酵素によるDNA損傷の認識過程について調べるために、放射線により生じる数種類のDNA損傷に関して分子動力学シミュレーションを用いた研究を行った。シミュレーションにはプログラムAMBER 5.0を用い、損傷毎に分子力場を変更して数百ピコ秒の計算を行った。全てのケースにおいて、DNA2重らせん構造に重大な変化が観察されたが、この構造変化が修復酵素のDNAへの結合と複合体形成を助けていると考えられる。これに加え、損傷部位における静電エネルギーの変化も観察されており、これも損傷認識に重要な要因であることが明らかになってきている。
-radiation横谷 明徳; Cunniffe, S. M. T.*; Stevens, D. L.*; O'Neill, P.*
Journal of Physical Chemistry B, 107(3), p.832 - 837, 2003/01
被引用回数：26 パーセンタイル：56.36(Chemistry, Physical)相対湿度を制御した条件下で、プラスミドDNAに対して線を照射した後、FpgとNthという二つの塩基除去修復酵素をプローブとして用いて、DNAの鎖切断,塩基損傷及びこれらを含むクラスター損傷の収率を測定した。相対湿度を098%まで変えることで、DNAに配位している水和水の量を、538分子/ヌクレオチドまで変えることができるため、線のDNA損傷に与える水和水の効果を調べることができる。得られた結果は、鎖切断に関しては線照射の場合のそれとほとんど同じであったのに対して、酵素処理により検出される塩基損傷はほとんど観測されなかった。以上の結果から、高LET放射線である線により、DNA修復酵素が修復できないような複雑なクラスター損傷が生成している可能性が示された。
谷口 正樹; 佐藤 和義; 江里 幸一郎; 横山 堅二; 秋場 真人
Journal of Nuclear Materials, 307-311(Part1), p.719 - 722, 2002/12
被引用回数：18 パーセンタイル：73.17(Materials Science, Multidisciplinary)タングステン材は高融点でイオンによるスパッタリングが小さいなど、ダイバータ用アーマ材として多くの利点を有している。しかしながら、ディスラプション等による高熱負荷を受けた際に表面に生じる損傷は深刻であり、その修復方法の開発は必要不可欠である。本研究では、CVDコーティングによりタングステン表面を修復する手法について、その有効性の検討を行った。試料として純タングステン及び1%ランタン酸化物含有タングステンの2種を用意し、ディスラプションによる損傷を模擬するため電子ビーム照射装置にて1250MW/m
の熱負荷を与えた。溶融孔の生じた表面に1mm厚のCVDコーティングを施した後、再度試料に1250MW/mの熱衝撃をあたえ、コーティング層の信頼性を試験した。その結果、前処理なしでCVDコーティングを行った試料ではCVD層が剥離したものの、前処理として損傷部の溶融層を取り除いた試料では再度の熱負荷を与えた後も健全であることがわかった。
Pinak, M.
JAERI-Conf 2002-005, 201 Pages, 2002/03
JAERI-Conf-2002-005.pdf:11.56MB
本報告書は2001年12月18日から19日にかけて原研東海研究所で行われたワークショップ「DNA損傷の修復開始としての損傷認識:計算科学的及び実験的アプローチ」のプロシーディング集で、講演12件とポスター発表10件について英文プロシーディングまたは要旨を掲載している。発表内容は、DNA周辺への放射線作用、DNA突然変異の検出、構造生物学、DNA損傷と修復、及びDNAの画像化に関する各分野の研究から構成されている。さらに、パネル討論におけるパネラーの発言の要旨と参加者リストを加えた。
佐藤 勝也; 鳴海 一成; 菊地 正博; 北山 滋; 柳沢 忠*; 山本 和生; 渡辺 宏
Journal of Biochemistry, 131(1), p.121 - 129, 2002/01
被引用回数：25 パーセンタイル：38.54(Biochemistry & Molecular Biology)これまでデイノコッカス・ラジオデュランスRecAは,大腸菌とは異なり特別な機能を有しているのではないかと考えられてきた。本論文ではラジオデュランスの野生型及び2種類の変異型RecAを解析し,ラジオデュランスRecAが大腸菌RecAと同等の機能を有していること、当該菌の放射線抵抗性にはRecAによるDNA組換え活性よりも、co-protease活性の方がより重要な役割を担っていることを示した。
mutant清澤 和広*; 田中 将志*; 松永 司*; 二階堂 修*; 山本 和生
Mutation Research; DNA Repair, 487(3-4), p.149 - 156, 2001/12
組換え修復関連遺伝子
を欠損する大腸菌は紫外線に対し高感受性を示すが、その理由は明らかでない。なぜなら、RecAは、組換えだけでなく、ヌクレオチド除去修復関連タンパク質群の発現誘導にも関わる多機能タンパク質だからである。紫外線耐性におけるRecAの主要な役割を明らかにするため、欠損株において種類の違うヌクレオチド除去修復関連遺伝子を高発現させ、紫外線に対する感受性,紫外線誘発DNA損傷除去効率,及び、ヌクレオチド除去修復タンパク質の発現量を解析した。その結果、UvrAタンパク質量が増加した場合にのみ、野生株と同程度の損傷除去がみとめられ、紫外線に抵抗性となることが示された。よって、大腸菌の紫外線防御におけるRecAの重要な役割は、
遺伝子の発現を誘発することにより、ヌクレオチド除去修復能力を高めることであることを明らかにした。
鳴海 一成; K.Cherdchu*; 北山 滋*; 渡辺 宏
Gene, 198, p.115 - 126, 1997/00
被引用回数：41 パーセンタイル：66.63(Genetics & Heredity)放射線抵抗性細菌デイノコッカス・ラジオデュランスのマイトマイシン感受性株3021と2621をマイトマイシン抵抗性に復帰させることのできるDNA領域を限定することにより、感受性株の変異原因遺伝子であるuvrA遺伝子を同定した。感受性株由来のDNAを解析し、正確な変異部位を決定した結果、一方の株ではuvrA遺伝子の開始コドンを含む144塩基対の欠損が生じており、もう一方の株ではuvrA遺伝子の中にトランスポゾンが挿入していることが明らかになった。デイノコッカス属からトランスポゾンを発見したのは、これが初めてであり、このトランスポゾンをIS2621と命名した。IS2621は、トランスポセーヌ遺伝子とその制御遺伝子から構成されており、これらの遺伝子をtnpA,tnpRと命名した。
