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論文

Development of a non-destructive depth-selective quantification method for sub-percent carbon contents in steel using negative muon lifetime analysis

二宮 和彦*; 久保 謙哉*; 稲垣 誠*; 吉田 剛*; Chiu, I.-H.; 工藤 拓人*; 浅利 駿介*; 千徳 佐和子*; 竹下 聡史*; 下村 浩一郎*; et al.

Scientific Reports (Internet), 14, p.1797_1 - 1797_8, 2024/01

鋼の特性を決める上で重要な鋼中のC量は、鋼の生産技術に大きく左右される。このため、ミュオンを使って鋼のC含有量を非破壊で測定する新しい方法を提案する。この方法は、生産中の鋼の品質管理だけでなく、貴重な鋼製考古学的遺物の分析にも使えるかもしれない。負の電荷を持つミュオンは原子系を形成し、最終的には核に吸収されるか電子に崩壊する。ミュオンの寿命は、Fe原子かC原子に捕らわれるかによってかなり違い、ミュオン停止位置での元素含有量をミュオン寿命測定で特定できる。C/Feのミュオン捕獲確率とCの元素含有量の関係は直線的で、ミュオン寿命測定で鋼のC含有量を定量的に決められる。さらに、ミュオンの入射エネルギーを調整して、0.5mm厚の3種類の鋼板からなる積層サンプルの各層でミュオンを停止させ、0.20-1.03wt%の範囲でC含有量を深さ選択的に、サンプルを壊さずに決定することに成功した。

論文

Role of DNA repair and effect of herbal extract on LOH induced by ion beam radiations in ${it Saccharomyces cerevisiae}$

布柴 達男*; 山内 理子*; 岩田 梨佳*; 佐藤 勝也; 大野 豊; 鳴海 一成*

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 124, 2015/03

The LOH (loss of heterozygosity) induction by various ion beam radiations was investigated in diploid ${it Saccharomyces cerevisiae}$. The ion beams $$^{12}$$C$$^{5+}$$, $$^{12}$$C$$^{6+}$$, $$^{4}$$He$$^{2+}$$ and $$^{40}$$Ar$$^{13+}$$ at the lowest dose of 37.5 Gy, which had $$sim$$10% lethality, induced LOH with $$sim$$5$-fold higher frequency, with dose-dependent manner until 150 Gy. The LOH induction was predominantly ($sim$$90%) resulted from homologous recombination. Pol$$zeta$$ may be involved in the induction of LOH by ion beam radiations, because in the strain lacking Rev3, only slight induction of LOH was observed, whereas no remarkable effect of deletion for Pol$$zeta$$ was observed on ion beam induced LOH. In addition, the effects of ${it Eucalyptus regnans}$ extracts were examined on iron-beam radiation induced LOH, and ethanol extract of ${it Eucalyptus regnans}$ possessed inhibitory effect on LOH induced by $$^{12}$$C$$^{6+}$$, $$^{4}$$He$$^{2+}$$ and $$^{40}$$Ar$$^{13+}$$ion-beam radiation.

論文

Role of DNA repair and effect of herbal extract on LOH induced by ion beam radiations in ${it Saccharomyces cerevisiae}$

布柴 達男*; 坂田 弥生*; 山内 理子*; 佐藤 勝也; 小野寺 威文*; 鳴海 一成*

JAEA-Review 2013-059, JAEA Takasaki Annual Report 2012, P. 118, 2014/03

The LOH (loss of heterozygosity) induction by various ion beam radiations was investigated in diploid ${it Saccharomyces cerevisiae}$. The ion beams $$^{12}$$C$$^{5+}$$, $$^{12}$$C$$^{6+}$$, $$^{4}$$He$$^{2+}$$ and $$^{40}$$Ar$$^{13+}$$ at the lowest dose (75, 75, 200 and 150 Gy, respectively), which had 30$$sim$$50% lethality, induced LOH with 10-fold higher frequency. The LOH induction was predominantly ($$sim$$ 90%) resulted from homologous recombination. Pol$$zeta$$ may be involved in the induction of LOH by ion beam radiations, because in the strain lacking Rev3, only slight induction of LOH was observed. In addition, the effects of 14 herbal extracts were examined on iron-beam radiation induced LOH, and ethanol extract of ${it Eucalyptus regnans}$ possessed inhibitory effect on LOH induced by $$^{12}$$C$$^{5+}$$ ion-beam radiation with the manner dependent on doses of extract.

論文

出芽酵母ゲノム健常性に対するイオンビーム照射効果

布柴 達男*; 平澤 佑啓*; 山内 理子*; 佐藤 勝也; 手島 光平*; 小野寺 威文; 鳴海 一成

JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 111, 2013/01

The LOH (loss of heterozygosity) induction by various ion beam radiations was investigated in diploid ${it Saccharomyces cerevisiae}$. The ion beams $$^{12}$$C$$^{5+}$$, $$^{12}$$C$$^{6+}$$, $$^{4}$$He$$^{2+}$$ and $$^{40}$$Ar$$^{13+}$$ at the lowest dose (75, 75, 200 and 150 Gy, respectively), which had 30-50% lethality, induced LOH with 10-fold higher frequency. The LOH induction was predominantly ($$sim$$90%) resulted from gene conversion or crossover through homologous recombination, and followed by chromosome loss through chromosome mis-segregation. Induction of LOH by $$^{12}$$C$$^{5+}$$ was also examined in ${it S. cerevisiae}$ deficient in AP endonuclease (Apn1), translesion DNA polymerases Pol$$eta$$ encoded by Rad30 and Pol$$zeta$$ encoded by Rev3 and Rev7. Pol$$zeta$$ may be involved in the induction of LOH, because a slight induction of LOH by $$^{12}$$C$$^{5+}$$ was observed in the Rev3-deficient strain.

論文

Role of DNA-PKcs in the bystander effect after low- or high-LET irradiation

金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 小林 泰彦; 高倉 かほる*

International Journal of Radiation Biology, 83(2), p.73 - 80, 2007/02

 被引用回数:30 パーセンタイル:87.92(Biology)

放射線の生物効果は、直接照射された細胞から、その周囲の非照射細胞に伝達されることが近年の研究から明らかになり、この現象はバイスタンダー効果と呼ばれている。本研究では、放射線により照射細胞に誘発されるDNA損傷の修復に中心的な役割を果たすDNA-PKcsは、バイスタンダー効果により誘発されるDNA損傷の修復にも関与していることを明らかにした。

論文

Chromosomal aberrations by medium-mediated bystander effects induced by high-LET radiations

高倉 かほる*; 金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 小林 泰彦

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 112, 2007/02

DNAの修復酵素としてよく知られるDNA-PKが、バイスタンダー効果にどのようにかかわっているかを見るために、DNA-PKを構成するDNA-PKcsの阻害剤であるLY294002を用いて、ヒト正常線維芽細胞GM05389における重イオン誘発バイスタンダー効果への影響を調べた。その結果、DNA-PKはレシピエント細胞においてその働きを阻害されることで染色体損傷を増大させ、また、ドナー細胞でその働きを阻害されることで、バイスタンダー効果につながるシグナルを抑制することがわかった。これらより、バイスタンダー効果にかかわるシグナルの誘発がDNA-PKの働きと深い関係にあることが明らかになった。

口頭

重粒子線照射効果によるがん抑制蛋白質とCARFの相互作用

青谷 英明*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; Hasan, K.*; Kaul, S.*; 高倉 かほる*

no journal, , 

重粒子線照射が培養細胞中に誘発するp53及び、p53と相互作用する蛋白質として近年新規同定されたCARFとの相互作用の解析を試みた。本研究では、照射試料としてヒト骨肉腫細胞U2OSを用い、原研高崎のイオン照射研究施設にて$$^{20}$$Ne(LET=430keV/$$mu$$m)を照射した。参照実験として殺菌灯を用いて波長253nmのUV照射を行った。照射後一定時間培養後に細胞試料を回収し、p53, CARFの発現を抗体染色法及びウェスタンブロッティング法で検出し、p53とCARFの相互作用を免疫沈降法で分析した。p53の核内の蓄積はNeイオン照射とUV照射の双方で明確に見られ、照射後24時間で最大であった。CARFの発現はUV照射後に観察されたが、Neイオン照射では小さかった。またUV照射後にはp53とCARFの共局在が起こったが、Neイオン照射では起こらなかった。Neイオン照射,UV照射ともにp53の核内蓄積を誘導したが、p53とCARFの相互作用という点で違いを見ることができた。

口頭

培地溶解性因子を介した重粒子線照射バイスタンダー効果による染色体損傷

金杉 勇一*; 舟山 知夫; 和田 成一*; 坂下 哲哉; 小林 泰彦; 高倉 かほる*

no journal, , 

バイスタンダー効果の経路として、細胞間ギャップジャンクションによるものと、ラジカル等の培地溶解性因子によるものが考えられる。本研究では、照射試料として細胞培養ディッシュ底面に接着した細胞(GM05389)を用い、原研高崎のイオン照射研究施設にて$$^{20}$$Ne(LET=430keV/$$mu$$m)を照射した。また、参照実験として30kVpの軟X線による照射実験も行った。照射後、照射試料中の細胞(ドナー細胞)をフレッシュな培地で培養した後、その培地のみをほかの照射を受けていない細胞(レシピエント細胞)のディッシュに移し換えて、そのまま培養を経た後、カリクリンAを用いた未熟染色体凝縮法による染色体損傷の解析を行った。染色体損傷の測定結果から、照射を受けていないレシピエント細胞においても染色体損傷が誘起されることが観察された。また、DNA切断修復にかかわるDNA-PKを阻害する薬剤を、ドナー細胞,レシピエント細胞にそれぞれに添加したところ、この薬剤がバイスタンダー効果の増幅をもたらすことが認められた。

口頭

重イオン照射細胞の培養上清による染色体異常の誘発

高倉 かほる*; 金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦

no journal, , 

DNAの修復酵素としてよく知られるDNA-PKが、バイスタンダー効果にどのようにかかわっているかを見るために、DNA-PKを構成するDNA-PKcsの阻害剤であるLY294002を用いて、ヒト正常線維芽細胞GM05389における重イオン誘発バイスタンダー効果への影響を調べた。その結果、DNA-PKはレシピエント細胞においてその働きを阻害されることで染色体損傷を増大させ、また、ドナー細胞でその働きを阻害されることで、バイスタンダー効果につながるシグナルを抑制することがわかった。これらより、バイスタンダー効果にかかわるシグナルの誘発がDNA-PKの働きと深い関係にあることが明らかになった。

口頭

重イオン照射細胞の培養上清による染色体損傷とバイスタンダー効果におけるDNA-PKcsの役割

高倉 かほる*; 金杉 勇一*; 浜田 信行*; 和田 成一*; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 小林 泰彦

no journal, , 

重イオンビームで照射された培養細胞からの培養上清を介するバイスタンダー効果を調べた。化学PCC法により染色体損傷を調べるとともに、DNA損傷の修復酵素としてよく知られるDNA-PKがバイスタンダー効果にどのようにかかわっているかを見るために、DNA-PKcsの阻害剤であるLY294002(LY)による影響を調べた。ヒト正常線維芽細胞GM05389に対し、TIARAのイオンビーム照射装置を用いて、$$^{20}$$Neイオン(260MeV, 437keV/$$mu$$m)を10Gy相当照射、24時間培養した後に上清をレシピエント細胞に移し、その後12時間培養してからレシピエント細胞の染色体損傷をカリクリンAを用いたPCC法により調べた。染色体1本に切断が見られるchromatid breaksと、同じ場所の染色体2本に切断が見られるisochromatid breaksをレシピエント細胞について調べたところ、明らかなバイスタンダー効果が確認された。レシピエント細胞をLYで処理した場合は、処理しなかった場合に比べてバイスタンダー効果は増大した。一方、ドナー細胞をLYで処理してから照射し、上清をレシピエント細胞に加えて、レシピエント細胞におけるバイスタンダー効果を調べたところ、LY処理を行わなかった場合と比べてバイスタンダー効果は明らかに減少し、バイスタンダー効果におけるDNA-PKcsの関与が示唆された。

口頭

出芽酵母におけるゲノム安定化に対するイオンビームの影響

布柴 達男*; 平澤 佑啓*; 山内 理子*; 坂田 弥生*; 相原 玲子*; 佐藤 勝也; 手島 光平; 小野寺 威文; 鳴海 一成

no journal, , 

出芽酵母は1倍体と2倍体の両方を用いることができることから、ヘテロ接合性喪失(LOH: loss of heterozygosity)を指標とすることができる。われわれは既に突然変異マーカー遺伝子${it CAN1}$の一方のアレルに変異を持つ2倍体細胞を構築し、LOH検出系を樹立した。本研究ではこの系を用い、イオンビームによって出芽酵母のゲノムやゲノム維持機構への影響に関する基礎的知見を得ることとともに、DNA修復や損傷乗り越えDNA合成酵素の役割についても検討した。解析の結果、いずれの核種も致死作用、LOH誘発性にそれほど大きな差は見られなかった。また、イオンビーム照射が染色体不均等分配を引き起こす可能性は確認できなかった。さらに、Pol$$zeta$$(Rev3)欠損株ではLOH誘発頻度の照射による上昇率が低く、LOH誘発にtranslesion DNA polymerase Pol$$zeta$$の関与が伺えた。

口頭

出芽酵母におけるイオンビーム誘発ゲノム不安定性とDNA修復機構の役割

布柴 達男*; 坂田 弥生*; 山内 理子*; Reed, R.*; 佐藤 勝也; 小野寺 威文*; 鳴海 一成*

no journal, , 

出芽酵母は1倍体と2倍体の両方を用いることができることから、ヘテロ接合性喪失(LOH: loss of heterozygosity)を指標とすることができる。我々は既に突然変異マーカー遺伝子${it CAN1}$の一方のアレルに変異をもつ2倍体細胞を構築し、LOH検出系を樹立した。本研究では、この系を用い、出芽酵母ゲノムへのイオンビームの影響に関する基礎的知見を得ることとともに、DNA修復や損傷乗り越えDNA合成酵素の役割についても検討した。解析の結果、いずれの核種も致死作用、LOH誘発性にそれほど大きな差は見られなかった。また、イオンビームに対する防護効果を示す物質を検索する目的で、炭素イオン照射によるLOH誘発への14種の植物エキスの効果を調べた。その結果、ツバキ種子,アンズ,カキドオシ,ユーカリでLOHの抑制が観察された。

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