放射線影響の初期過程における抗酸化薬剤の防護機序の解明

阐明抗氧化药物在辐射效应早期的保护机制

基本信息

批准号：
18J12179
负责人：
ウコウ
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本課題は、抗酸化剤の微量添加による放射線作用由来のDNA損傷への影響から、短時間領域における防護機序に重点を置き、抗酸化剤の微量添加による効果の解明を目的としている。十分な時間を経過した安定な分子構造変異として、大腸菌から抽出したプラスミドDNA上に生成される損傷に着目した。初年度に確立されてきた高純度化のDNA試料に、抗酸化剤を微量添加している影響を検討してみた。放射線由来のDNA損傷は間接作用または直接作用に帰着することができ、それぞれを確認するためにDNA分子と水分子の比率を制御することで放射線作用を分離して検出できた。それに加え、塩基除去修復酵素を利用することで、基質特異性に応じたDNAの塩基損傷を鎖切断に変換することで、塩基部位の損傷も検出できた。X線照射に誘発されるDNA損傷は収率の変化(mol/J)から評価した。吸収線量の増加に伴って健全なDNA割合が減り、DNA損傷は放射線より誘発されることができ、また修復酵素に識別した塩基部位の損傷は誘発されたDNAの一本鎖切断とほぼ同じ数に生成されたことも明らかにした。抗酸化剤の微量添加は、直接作用または間接作用由来の損傷に対して、いずれも低減させる効果があった。また、重度な鎖切断の損傷より比較的に軽い塩基損傷のほうが修復されやすい傾向が示唆された。抗酸化剤は、DNAに損傷を与える放射線由来のラジカルを捕捉する反応（ラジカル捕捉）のほかに、DNA上に生成された初期損傷を修復して低減させる反応（化学回復）もあるが、後者については安定なDNA損傷での検出はほとんど報告されていなかった。本課題では抗酸化剤の化学回復といったプロセスを安定なDNA損傷での検出ができ、抗酸化剤の防護効果に裏付けできる重要な知見が得られた。

该项目旨在阐明添加微量抗氧化剂对辐射效应引起的DNA损伤的影响，重点关注短期领域的保护机制。我们重点关注从大肠杆菌中提取的质粒 DNA 所产生的损伤，作为经过足够时间的稳定分子结构突变。我们研究了在第一年建立的高度纯化的 DNA 样本中添加少量抗氧化剂的效果。辐射引起的DNA损伤可归因于间接效应或直接效应，通过控制DNA分子与水分子的比例，可以分离和检测辐射效应以确认每种效应。此外，通过使用碱基切除修复酶，他们能够根据底物特异性将 DNA 碱基损伤转化为链断裂，从而检测碱基位点的损伤。根据产量的变化(mol/J)评价X射线照射引起的DNA损伤。随着吸收剂量的增加，健康DNA的比例减少，辐射可诱发DNA损伤，修复酶识别的碱基位点损伤数量与诱发的DNA单链断裂数量大致相同。透露它是在添加少量抗氧化剂具有减少直接和间接作用造成的损害的作用。还有人提出，相对较轻的碱基损伤往往比严重的链断裂造成的损伤更容易修复。抗氧化剂具有捕获损伤 DNA 的辐射自由基的反应（自由基清除），以及修复和减少 DNA 上产生的初始损伤的反应（化学恢复）。稳定 DNA 损伤的检测很少有报道。在这个项目中，我们能够通过稳定的DNA损伤来检测抗氧化剂的化学恢复过程，并获得支持抗氧化剂的保护作用的重要发现。