軟X線照射したDNA薄膜のXANESスペクトル変化

Spectral changes of XANES of DNA thin film irradiated with soft X-rays

藤井 健太郎; 横谷 明徳

Fujii, Kentaro; Yokoya, Akinari

軟X線照射によりDNA薄膜に生じる分子構造変化についての情報を得るため、照射前後でDNA薄膜のXANESスペクトルの比較を行った。試料として子牛胸腺DNA薄膜(厚み200nm)を用いた。実験は原子力機構専用軟X線ビームライン(BL23SU)において行った。窒素及び酸素K殻電離領域の単色軟X線(380, 435, 560, 760eV)を室温で照射し、照射前後でDNA薄膜のXANESスペクトルの測定を行った。得られたXANESスペクトルの差分から、照射により生じた分子構造変化について考察した。窒素K殻XANESスペクトルでは、400eV付近の特徴的な2つのピーク構造に主な変化が生じた。これらは、核酸塩基のプリンあるいはピリミジン環内の結合切断によって現れる変化であると予想される。一方、酸素K殻XANESスペクトルでは、既報の糖分子におけるXANESスペクトル変化と類似した変化が生じた。この分子構造変化は、アルデヒドやケトン基の生成であると帰属されており、DNAにおいても糖分子と同様の変化が生じていると考えられる。

To in-vestigate the mechanism of the molecular change in DNA irradiated with the soft X-rays, we have measured the spectra of the X-ray absorption near edge structure (NEXAFS) of DNA caused by exposure to monochromatic soft X-rays. We used a calf thymus DNA and oligonucleotide thin films as samples and observed N K-shell and O K-shell XANES spectral changes. The typical monochromatic soft X-ray energies used for the irradiation (380, 435, 560, and 760 eV) were obtained from SPring-8, BL23SU. The observed spectra showed that initiation of the new products by the irradiation in the irradiated sample and the dissociation of molecular structure of the DNA by the irradiation. By comparison of these XANES spectral changes with the yields of base lesions and strand breaks as final products, we will discuss the molecular structure of DNA damage site and the site selectivity of damage induction in DNA by soft X-rays.