軟X線(270-560eV)照射により乾燥DNA中に生じる鎖切断,塩基損傷及びクラスター損傷の照射エネルギー依存性

Induction of strand breaks, base lesions, and clustered damage sites in dry plasmid DNA films induced by 270-560 eV ultrasoft X-rays

藤井 健太郎; 横谷 明徳; 鹿園 直哉

Fujii, Kentaro; Yokoya, Akinari; Shikazono, Naoya

本研究では高輝度放射光施設(SPring-8)から得られる軟X線を線源とし、損傷の収率の励起元素依存性を明らかにすることを目的とした。試料となるDNAフィルムを作成するため、TE緩衝液で希釈したプラスミド(pUC18)試料溶液(1g/L)をガラス基板上に5L滴下し乾燥させた。得られたフィルム状の試料(6.510g/cmをSPring-8BL23SUに設置されたイオン質量分析用真空チェンバに導入し、炭素,窒素及び酸素K殻励起領域の単色軟X線(270, 380, 435, 560eV)を室温で照射した。照射後試料をTE緩衝液で回収し、鎖切断によるコンフォメーション変化をアガロース電気泳動法により調べた。得られたssbの収率は、エネルギーによらずおよそ1210ssb/Gy/Daであり、これまで報告されている軟X線(2keV)照射の場合とほぼ同じであった。講演では、Fpg及びNthの二種類のグリコシレースで処理(37C, 30min)することで得られた酸化的塩基損傷の収率のエネルギー依存性についても紹介し、鎖切断と酸化的塩基損傷及びこれらを含んだクラスター損傷の生成に果たす光電効果及び二次電子の効果について議論する予定である。

To investigate the K-shell photoabsorption effect of DNA damage, dry plasmid DNA (pUC18) films were irradiated with synchrotron monochromatic ultrasoft X-rays. Four photon energies, 270, 380, 435, and 560eV, a value below the carbon K-edge were chosen for the irradiation experiments. The experiments were performed at the beamline BL23SU in the SPring-8. Irradiated plasmid DNA was analyzed by agarose gel electrophoresis and the yields of strand breaks were determined by measuring the band intensity of the separated closed circular, open circular and linear forms of the plasmid DNA. The yields of base lesions were determined by the post-irradiation-treatment of the DNA with enzymatic probes (Fpg and Nth) which excise base lesion. The obtained yields of strand breaks (1210ssb/Gy/Da) were almost the same as that obtained by the irradiation with soft X-rays (2keV), which were investigated by previous reports.