Molecular dynamics simulations of deoxyribonucleic acids and repair enzyme T4 endonuclease V

デオキシリボ核酸と修復酵素T4エンドヌクレアーゼVの分子動力学シミュレーション

Pinak, M.*

Pinak, M.*

チミンダイマーは、太陽光にも含まれる紫外線によって頻繁に生じるDNA損傷である。これが修復されなければ、細胞の突然変異や致死を招き、皮膚癌の原因にもなると考えられている。T4エンドヌクレアーゼVは、バクテリオファージT4由来のDNA修復酵素であり、チミンダイマーの修復過程における最初の反応を担う。分子動力学シミュレーションは、損傷のない12塩基対のDNA、損傷のない場合と塩基配列は同じだがチミンダイマーのあるDNA、修復酵素T4エンドヌクレアーゼV、の3つの分子についてそれぞれ1ナノ秒(ns)ずつ行った。これらのシミュレーション結果は、認識過程における静電作用の役割を調べるために解析された。この結果、酵素のアミノ酸の静電エネルギーは、約+15kcal/molの正の値であることがわかった。チミンダイマーの部分の静電エネルギーは約-9kcal/molであり、損傷のないDNAのチミンの部分での静電エネルギーがほぼ中性を示したのとは異なった。この違いは、静電エネルギーが、修復酵素がDNAをスキャンする過程において正確にチミンダイマーを認識するための重要な因子であることを示唆している。

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