研究成果

放射線がん治療におけるDNA切断反応を実時間で観測することに成功 -「熱い」電子が切断反応に果たす役割-


2019年01月10日


     馬峻 工学研究科・日本学術振興会特別研究員、櫻井庸明 同助教、関修平 同教授らの研究グループは、Anil Kumar 米国オークランド大学博士研究員、Michael D.Sevilla 同教授、Amitava Adhikary 同准教授、室屋裕佐 大阪大学准教授、山下真一 東京大学准教授、Sergey A. Denisov フランスCNRS研究員、Mehran Mostafavi 同教授らと共同で、放射線によるDNA損傷の過程のうち、およそ10億分の1秒以下のごく短時間で引き起こされる超高速反応の直接観測に世界で初めて成功しました。

     本研究の結果、放射線によって飛び出した電子が、十分に冷える前の「熱い」状態で、DNA・RNAを構成するリボチミジン(tRNAなどに修飾塩基として含まれる)にくっつくこと、およびこの結果生じたイオン(ラジカルイオン)は、この「熱さ」によって励起(れいき)された状態となり、直接結合を切断する作用があることを明らかにしました。

     本研究成果は、放射線によるがん細胞中のDNA破壊を効果的に行い、正常な細胞内の放射線によるDNA損傷を防ぎ、修復するための新しい化学反応制御法の開発に役立つことが期待されます。

     本研究成果は、2019年1月9日に、国際学術誌「Nature Communications」のオンライン版に公開されました。

    図:放射線によって弾き飛ばされた電子が、十分に減速する前にリボチミジンにくっついて結合を切断する様子

     

    詳しい研究内容について

    書誌情報

    【DOI】https://doi.org/10.1038/s41467-018-08005-z

    【KURENAIアクセスURL】http://hdl.handle.net/2433/236009

    Jun Ma, Anil Kumar, Yusa Muroya, Shinichi Yamashita, Tsuneaki Sakurai, Sergey A. Denisov, Michael D. Sevilla, Amitava Adhikary, Shu Seki & Mehran Mostafavi (2019). Observation of dissociative quasi-free electron attachment to nucleoside via excited anion radical in solution. Nature Communications, 10:102.

    • 京都新聞(1月16日 25面)および日刊工業新聞(1月11日 25面)に掲載されました。

    放射線がん治療におけるDNA切断反応を実時間で観測することに成功 -「熱い」電子が切断反応に果たす役割-
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