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

軟X線(270-560eV)によって誘発されるDNA鎖切断及び塩基損傷

藤井 健太郎; 横谷 明徳; 鹿園 直哉

Fujii, Kentaro; Yokoya, Akinari; Shikazono, Naoya

単色の軟X線により生じる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。試料はプラスミド(pUC18)フィルムを用いた。真空中で炭素,窒素及び酸素K殻励起領域の単色軟X線を室温で照射した。照射後試料をTE緩衝液で回収し、主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。また、酸化的塩基損傷の収率はFpg及びEndo IIIの二種類の塩基除去修復酵素で処理し、酵素の持つAPエンドヌクレース活性により塩基損傷部位を主鎖切断に変換することで定量化した。得られた一本鎖切断(ssb)及び塩基損傷の照射エネルギー依存性から、270及び435eVの主鎖切断及びグリコシレースで認識される塩基損傷の収率はほぼ一定であるのに対し、酸素K殻吸収端より高エネルギー側の560eVではその収率の顕著な増加が見られた。また、グリコシレースで認識される塩基損傷の収率も鎖切断と同じような特徴を示した。

To investigate the direct 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 560eV, a value below the carbon K-edge, below and above the nitrogen K-edge, and above the oxygen K-edge, 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.