軟X線照射したDNA薄膜の軟X線吸収スペクトル変化

Spectroscopy of X-ray absorption fine structure of DNA damage induced by soft X-rays

藤井 健太郎; 横谷 明徳

Fujii, Kentaro; Yokoya, Akinari

軟X線により特定元素のK殻電離を起こすことで、DNA中の特定部位に選択的に変異を誘発することが期待されている。われわれはこれまでに、単色軟X線の照射後プラスミドDNA中に生じる主鎖切断量及び核酸塩基変異の誘発量を酵素タンパクを用いて定量を行った。その結果、炭素、窒素や酸素K殻電離前後でDNA変異の誘発量が顕著に変化することが明らかになった。しかし、照射により生じた変異の分子構造の詳細については不明である。そこで、その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X線吸収端近傍微細構造(XANES)スペクトルの比較を行った。その結果、塩基部位ではおもに脱プロトンが、主鎖部位ではおもに糖分子の分解が起こっていることが明らかになった。

We have investigated the change of the spectra of the X-ray absorption near edge structure (XANES) of DNA exposed to monochromatic soft X-rays. We used calf thymus DNA 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 show the deprotonation from nucleobase and the decomposition of sugar site of the DNA by irradiation. By comparing the spectral changes in XANES with the yields of base lesions and strand breaks, we will discuss the molecular structure of DNA lesions by soft X-irradiation.