放射線の線質の違いによるDNA損傷スペクトルの類似点・相違点; 新規DNA損傷分析法による結果から

Difference and similarity in DNA damage spectrum between ionizing radiations; Based on the results using a new method for characterizing DNA damage

赤松 憲

Akamatsu, Ken

「電離放射線によって生じるDNA損傷の種類・量・分布(DNA損傷スペクトル)は線質・エネルギーによってどのように違うのか?」この問いに対する答えは、DNA損傷を発端とする突然変異・発癌メカニズムを解明するうえで極めて重要な情報となる。しかしながら、DNA損傷の多様さ,直接・間接効果の寄与率,酸素濃度、さらには、実験条件等の多くの不確定要素のため、過去数十年に渡る研究にもかかわらず、この問いに関する統一見解は得られていない。そこで演者は、個々の損傷の化学構造に厳密にこだわらず、かつ照射DNAの脆弱性に影響されにくいDNA損傷スペクトル分析法を開発したので紹介する。この方法では、DNA分解酵素として、3'水酸基末端を認識し2'-deoxynucloside-5-phosphateを逐次切り出す蛇毒ホスホジエステラーゼ、及びアルカリホスファターゼを用いる。SVPDの基質特異性とそのミハエリス-メンテン型の反応速度論的性質を活用することによって、3'鎖切断末端におけるリン酸基の有無,ピペリジン脆弱性部位というカテゴリーで損傷を分類することが可能である。本方法で分析したDNA損傷スペクトルが線源間でどのように違うかを紹介し、ほかの情報と合わせながら議論したい。

"How are the chemical structure, the yield, and the DNA damage spectrum caused by the ionizing radiations different by the radiations quality and their energy ?" The answer to this question becomes a vital information in clarifying the mutation and the carcinogenesis mechanism following to DNA damage. However, the unified view concerning this question has not been obtained because of a lot of uncertainties in the status of DNA, in the variety of DNA damage and in the distribution of radical scavengers and in the possibility of the directly and indirect effects, in the oxygen concentration, and furthermore in the artifact, etc., regardless of the long-term investigation for the past several ten years. Then, we have developed DNA damage spectrum analysis method that doesn't strictly stick to the chemical structure of individual damage and is not influenced easily by the weakness of irradiated DNA.