電離放射線により変異したATPの生物学的評価

Biological assessment of damaged ATP by ionizing radiations

藤井 健太郎; 藤井 紳一郎*; 秋光 信佳*; 月本 光俊*; 小島 周二*

Fujii, Kentaro; Fujii, Shinichiro*; Akimitsu, Nobuyoshi*; Tsukimoto, Mitsutoshi*; Kojima, Shuji*

本研究では、SPring-8原子力機構専用軟X線ビームラインBL23SUの持つ高分解能単色X線の照射により、ATPに対する軟X線照射障害を多様な生物学的特性の観点(生体エネルギー供与,遺伝情報伝達,細胞間情報伝達)から解析した。さらに、照射による分子構造変異をエレクトロスプレー質量分析装置(ESIMS)や軟X線吸収分光法により解析した。その結果、真空中で軟X線を照射したATPでは、ATP受容体活性化によるextracellular signal-regulated kinase 1/2(ERK1/2)のリン酸化活性化能、及びルシフェラーゼ活性が両者とも低下することが明らかになった。ESIMSや軟X線吸収分光法により、プリン環の分解や窒素原子の脱離が照射試料から観測されており、これらのATPの分子構造変異に起因した効果であると推測される。

We analyze the luciferase activity to assess the energy transfer activity and the genetic information transfer activity and evaluate the change in activity as an inter-cellular signaling molecules by measuring ATP receptor-mediated phosphorylation of extra cellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK1/2). In addition to the biological effect, we have also measured the molecular alterations using X-ray absorption and electro spray mass spectrometry (ESIMS). We observed attenuation of ATP receptor-mediated phosphorylation of ERK 1/2 and luciferase activity by the soft X-ray irradiations. Moreover, we observed the reduction of nucleotide from the X-ray absorption spectra and ESIMS. These results suggest that certain alteration of ATP structure induced by soft X-ray affects the biological function of ATP.