A Novel methodology for characterizing strand-break termini and damaged bases in plasmid DNA exposed to ionizing radiation

放射線照射によってプラスミドDNA中に生成する鎖切断末端及び塩基損傷の特徴を調べるための新規方法論の開発

赤松 憲

Akamatsu, Ken

DNAの放射線損傷の特徴を調べるための新しい方法論を開発した。ヘビ毒ホスホジエステラーゼ(SVPD)と子牛腸アルカリ・ホスファターゼ(CIAP)から成る酵素システムを、鎖切断末端の3'側を調べるのに使用した。この研究では、鎖切断末端を2つのカテゴリー、CIAP非依存的SVPD部位とCIAP依存的SVPDに分けた。前者はSVPDがCIAP処理なしで直接認識できる鎖切断末端であり、後者はSVPDの認識にCIAP処理が必要な鎖切断末端である。SVPDで15分間処理する間に産生された未損傷デオキシヌクレオチドを定量することで放射線化学収率(G値)を見積もることができる。この方法で、Co-60線照射された乾燥DNAの全鎖切断G値は0.1mol/Jであることがわかった。また、CIAP依存的SVPD部位のG値は0.078、CIAP非依存的SVPD部位のそれは0.024と見積もることができた。これらの結果は、生じた鎖切断3'末端'にはリン酸が残りやすいことを示している。

We have developed a de novo methodology to characterize radiation damage in DNA. An enzyme system consisting of snake venom phosphodiesterase (SVPD) and calf intestine alkaline phosphatase (CIAP) was used to examine the 3'termini of strand break sites. In this study, we hypothesized that the strand-break termini can be divided into two categories. The apparent radiation-chemical yield (G-value) can be estimated using the level of intact 2'-deoxynucleotides produced during a 15-min incubation with SVPD. The G-value for total strand breaks in dried DNA irradiated with Co -rays was estimated to be 0.1 micromol/J. Moreover, the G-values of CIAP-dependent and CIAP-independent SVPD sites were estimated to be 0.078 and 0.024 micromol/J, respectively. These values suggest that 3'-phosphate termini are more likely to be produced than 3'termini without phosphate.