DNA strand break; Structural and electrostatic properties studied by molecular dynamics simulation

DNA鎖切断; 分子動力学シミュレーションによる構造的並びに静電的性質に関する研究

Kotulic Bunta, J.*; Laaksonen, A.*; Pinak, M.; 根本 俊行*

Kotulic Bunta, J.*; Laaksonen, A.*; Pinak, M.; Nemoto, Toshiyuki*

細胞致死の原因となるDNA二本鎖切断は、生物影響上非常に重要な損傷の一つである。将来、二本鎖切断とその修復メカニズムについて調べるための布石として、損傷のないDNA,原子価を有する一本鎖切断を持つDNA,原子価のない一本鎖切断を持つDNAについてシミュレーションを行った。その結果、原子価を有する一本鎖切断DNAは部分的にその構造が崩壊すること,原子価を持たないDNAは鎖切断の2末端の間に新たな水素結合が形成され安定化することが明らかになった。

Due to their lethal consequences, single and double strand breaks are among the most important and dangerous DNA lesions. This work defines and analyzes a DNA with single strand break as a template study for future complex analyses of biologically serious double strand break damage and its enzymatic repair mechanisms. Besides a non-damaged DNA serving as a reference system, system with open valences of the atoms at the strand break ends as well as a system with filled valences was simulated. As for the results, the system with open valences is partly disrupted, and the system with filled valences is stabilized by forming new hydrogen bonds between two strand endings.