DNA damage spectra for He ion beam and ultrasoft X-rays compared with that for Co-60 -rays

Heイオンビームあるいは超軟X線照射されたDNAの損傷スペクトル; Co-60線の場合との比較

赤松 憲; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; 和田 成一*; 小林 泰彦

Akamatsu, Ken; Fujii, Kentaro; Yokoya, Akinari; Wada, Seiichi*; Kobayashi, Yasuhiko

この研究の目的は、Heイオンビーム,超軟X線によって引き起こされるDNA損傷を線のそれと比較し、その違いを明らかにすることである。本研究では損傷の指標として、塩基の遊離,リン酸のある、あるいはない鎖切断末端,ピペリジン脆弱性塩基損傷を選んだ。Heイオンビームの線エネルギー付与(LET)は、80keV/m、超軟X線は270, 380, 435, 560eVの4点選択した。切断末端及びピペリジン脆弱性塩基損傷の定量は、発表者が開発した、ヘビ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た方法で行った。その結果、リン酸がある鎖切断末端、及びリン酸がない鎖切断末端量の各々は線源間で有意な違いがないことがわかった。しかしながらピペリジン脆弱性塩基損傷部位に関しては線質間で違いが見られ、Heはの場合より有意に多く、また、超軟X線では窒素吸収端のエネルギ近傍(435eVあたり)で最も少なくなる傾向が伺えた。このエネルギー近傍では塩基損傷の量が少ないか、あるいはピペリジン耐性の塩基損傷が生じている可能性が示唆された。

High-dense radical field formed by high- LET radiations and short track electrons emitted from DNA constituent atoms by ultrasoft X- (USX-) irradiation have been suggested to produce severe DNA damage. The aim of this study is to clarify the difference of DNA damage induced by 4He ion beam and USX from that by Co-60 -rays. We have recently attended to unaltered base release, strand break terminus and base lesion, focusing on the effect of nitrogen and oxygen K-shell electron ionization in the USX experiments. The yields of unaltered bases released were determined by HPLC. To quantify and characterize the strand break termini, the digestion rates of the irradiated DNA pretreated with or without calf intestinal alkaline phosphatase by snake venom phosphodiesterase (SVPD) were measured.