放射線治療において、放射線の治療効果は大きいものの、正常組織への潜在的な害も無視できない。このため正常組織へのダメージを軽減できる防護剤の開発が重要と言える。本研究では、パルスラジオリシス法を用いた放射線防護における正電荷ペプチド（PCP）の応用の可能性について精査した。2種類のPCP（His-Tyr-HisとLys-Tyr-Lys）を用いた。これらのPCPは、その正電荷により負電荷を有するDNAと結合する潜在能力がある。これらのPCPはOHラジカル（ヒドロキシルラジカル）を効果的に消去できた上、化学修復 (chemical repair) というメカニズムでもDNAを保護することを明らかにした。PCPの正電荷を導入には異なる2つの効果が観察された。LysやHisはかさ高いため、PCPの中心にあるTyrのOH捕捉を妨げる遮蔽効果が示された。一方で、正電荷の存在によりおそらくDNAに結合またはDNA近傍での滞在時間が長くなり、化学修復は促進された。PCPのOHラジカル捕捉と化学修復については個別に報告があるものの、本研究はそれらのギャップを埋めるものである。また、今後の新しい放射線防護剤や増感剤の開発に重要な理論的・実験的データを提供するものである。

In radiation therapy, while radiation has significant therapeutic effects, its potential harm to normal tissues cannot be ignored. Therefore, developing protective agents that can reduce damage to normal tissues is particularly vital. This study delves into the potential application of positively charged peptides (PCPs) in radiation protection using pulse radiolysis techniques. In our research, we used two types of PCPs (His-Tyr-His and Lys-Tyr-Lys), whose positive charges have the potential to bind with negatively charged DNA. These peptides effectively scavenge hydroxyl radicals and protect DNA from radiation-induced damage through "chemical repair" mechanisms. Notably, we observed a dual effect following the introduction of positive charges: on one hand, the presence of Lys and His reduced the reaction rate of Tyr with hydroxyl radicals, but on the other hand, the performance of Lys-Tyr-Lys in chemical repair was superior to Tyr, suggesting that the presence of positive charges promotes the chemical repair process. This study fills a gap in the existing literature regarding the direct observation of PCPs' abilities to scavenge hydroxyl radicals and their chemical repair capabilities. It also provides important theoretical and experimental data for the future development of new radiation protective agents and sensitizers.