Studies of soft X-ray-induced Auger effect on the induction of DNA damage

軟X線誘起オージェ効果によるDNA損傷の研究

横谷 明徳; 藤井 健太郎; 鹿園 直哉; 赤松 憲; 漆原 あゆみ; 渡辺 立子

Yokoya, Akinari; Fujii, Kentaro; Shikazono, Naoya; Akamatsu, Ken; Urushibara, Ayumi; Watanabe, Ritsuko

われわれはこれまで軟X線を生体試料に照射することで、DNA損傷過程におけるオージェ効果の寄与の程度を調べてきた。生体中で特定元素が内殻光吸収すると、オージェ効果が誘起され、光電子やオージェ電子が放出される。これらの低エネルギー電子は、分子内・外の他の官能基をさらにイオン化あるいは励起するため、数nm程度の領域に損傷が集中するいわゆる「クラスターDNA損傷」が生じやすいと予測される。これまでに、60keV付近の軟X線が-rayに比べ極めて高頻度の塩基除去修復酵素により認識・除去される塩基損傷を誘発すること、より低エネルギー(数keV以下)の軟X線ではこの頻度が低下することからクラスター損傷の生成が起こっていることなどが示唆された。さらに放射光軟X線ビームラインに設置したEPR装置を用いて、DNAの損傷の前駆体であるラジカル過程を調べた結果についても合せて報告する。

The role of Auger effect in inducing DNA damage has been studied using soft X-ray irradiation, which mainly cause photoelectric effect of DNA constituent atoms. As a consequence of Auger decay process, ejected low energy photo- or Auger-electrons might impact on proximately chemical group in the molecule. These highly localized collision events are expected to lead to a clustered DNA damage site within a few nano-meter. We have revealed that soft X-ray (60 keV) induced lesions visualized by the enzymatic probes show much higher yields than those induced by low LET -ray irradiation, and the yields decreased with decreasing soft X-ray energy (below a few keV). These results indicate that the complexity of damage site strongly depends on photo- or Auger electron range. The recent progress that has been made in the study of the process of DNA-radicals as precursors using an EPR apparatus combined with a synchrotron soft X-ray source is also presented.