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" observation of guanine radicals induced by ultrasoft X-ray irradiation around the K-edge regions of nitrogen and oxygen横谷 明徳; 赤松 憲; 藤井 健太郎; 鵜飼 正敏*
International Journal of Radiation Biology, 80(11-12), p.833 - 839, 2004/12
被引用回数：8 パーセンタイル：48.72(Biology)窒素及び酸素の内殻励起と、これに引き続き起こるオージェ過程により引き起こされるDNA塩基損傷のメカニズムを明らかにするため、SPring-8のアンジュレータービームラインに新たに設置された電子常磁性共鳴(EPR)装置を用いて、グアニンラジカルを調べた。この装置は、軟X線の照射とこれにより試料中に生じるラジカル測定を同時に行うことが可能である。このようなユニークな装置の特性を生かすことで、グアニンペレット中に極めて短寿命のラジカルが生じることが明らかにされた。このラジカルは、ビーム照射を止めても77kで安定に存在するグアニンカチオンラジカルとは、明らかに異なるスペクトルを示した。この短寿命ラジカルは、特に酸素の1S
共鳴励起により強く観測され、窒素のK殻励起ではほとんど生じなかった。以上のことからグアニンラジカルの生成には、分子中のカルボニル酸素が重要と結論された。
横谷 明徳; 赤松 憲; 藤井 健太郎
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 199, p.366 - 369, 2003/01
被引用回数：3 パーセンタイル：27.64(Instruments & Instrumentation)DNA損傷の生体機構の物理化学的初期過程を解明することを目的とし、SPring-8の原研軟X線ビームラインの生物ステーションに電子常磁性共鳴装置を設置し放射光照射によりDNA構成分子に生じるラジカル種を測定している。本研究ではグアニンとチミンというふたつの代表的な核酸塩基を試料とし、酸素のK殻励起波長の軟X線を照射した時に現れるEPRシグナルを測定した。その結果、ビーム照射中にのみ現れる短寿命の不安定ラジカルと、ビーム照射によりしだいに蓄積してゆく安定ラジカルのふたつの成分が存在することを見いだした。酸素のK殻励起により電子がひとつ失われたカチオンラジカルがこの短寿命のシグナルであると推測され、これらが次第に安定なラジカルに固定されてゆくと考えられる。
横谷 明徳; 宇佐美 徳子*; 小林 克己*
Photon Factory News, 10(1), p.13 - 14, 1992/05
軟X線領域には、生体構成元素の内殻吸収端に起因する生体分子の吸収スペクトルがある。吸収端前後の吸収断面積の差を利用して、生物細胞内部の特定元素を「狙い撃ち」することが可能であり、これにより放射線のエネルギーを吸収した分子の化学変化(損傷)に対する細胞の応答(修復)のメカニズムを調べることができる。実際に遺伝子、DNA、中のリン原子をK殻励起すると、致死効果や遺伝的変化の誘発が効率よく起こることが知られている。そこで、次の段階として、内殻電離、励起に伴うこのような効果の原因となる特異的な分子変化が果して起きているかどうかを、アミノ酸をモデル物質として調べた。含硫アミノ酸中のイオウをK殻励起し、分解生成物のスペクトルを測定した。励起光源としてシンクロトロン放射を用いた。その結果、イオウの励起の有無で生成物分布が大きく異なることが明らかになった。これは、内殻励起特異的な生体分子変化であると考えられる。
横谷 明徳
放射光, 5(1), p.83 - 84, 1992/02
特定元素の内殻励起による突然変異等の生物効果の機構を知るため、イオウを含むアミノ酸(シスタチオニン)とモデル分子として選び、イオウK殻励起による分子の分解の特性を調べた。励起光として、単色化したシンクロトロン放射を用い、分解生成物の分析は、高速液体クロマトグラフィーを用いた。この結果、イオウK殻を励起した場合としない場合とでは、分解パターンが異なることが明らかになった。生成物の収量から、励起原子と分子中の切断をうける結合の間に相関がある可能性が示された。これらのことから、内殻励起による生物効果の原因は、励起原子と切断される結合の強い相関による、生体分子の特異な変化であることが示された。
横谷 明徳; 小林 克己*; 宇佐美 徳子*
Photon Factory Activity Report, P. 299, 1992/00
乾燥状態(粉末)のイオウを含むアミノ酸に対する、単色シンクロトロン軟X線の照射効果がこれまで調べられてきた。その結果、イオウのK殻励起を起こした場合とそうでない場合とで、分解生成物のスペクトルが変わることが明らかになった。本研究では、より生体に近い条件下でも、このような変化が起きるかどうかを調べることを目的とし、まず水溶液試料中に生成する分解生成物を検出することを試みた。試いたアミノ酸はシスタチオニンで、分子中にひとつのイオウ原子を含む。照射に用いたエネルギーとして、イオウK殻共鳴吸収ピーク(2473eV)をシンクロトロン放射を分光して得た。生成物は高速液体クロマトグラフィーを用いて、分離定量した。その結果、固体試料の場合とは異なる生成物スペクトルが得られた。同定された生成物のうち、OH基を持つものがあったことから、水中に生じたラジカルとの反応があることが示唆された。
