Analysis of the dynamics of RuvA-RuvB-Holliday junction DNA complex studied by molecular dynamics simulation

分子動力学シミュレーションによるRuvA-RuvB-Holliday分岐DNA複合体のダイナミクス解析

石田 恒; 郷 信広

Ishida, Hisashi; Go, Nobuhiro

ホリデイ構造は、DNA相同組換えの普遍的なDNA中間体である。RuvAはホリデイ構造特異的DNA結合蛋白質である。RuvBはホリデイ分岐DNAと結合し、ATP加水分解エネルギーを用いてホリデイ分岐点の移動反応を触媒する。昨年度は、E.Coli由来のRuvA4量体-ホリデイ分岐DNA複合体のアンブレラサンプリングシミュレーションを用いて、分岐点移動におけるエネルギー地形を解析し、ホリデイ分岐DNAの分岐点移動の仕組みを原子レベルで説明した。しかしながら、このシミュレーションではRuvBは陽には含まれていなかったため、RuvBのダイナミクスを解析することはできなかった。本年度は、さらにRuvBの構造も入れたRuvA-RuvB-ホリデイ分岐DNA複合体の分子動力学シミュレーションを実行した。この複合体はX線結晶解析では解かれていないため、部分的に解かれている部分構造を用いて全体構造をモデル化した。モデル化された系の原子数は約50万個となった。この系の分子動力学シミュレーションを5ナノ秒間実行した。そして主成分解析を用いてホリデイ構造モデルのダイナミクスを解析した。結果、RuvBのダイナミクスが分岐点移動と関係していることがわかった。

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