DNA deformability and hydration studied by molecular dynamics simulation

分子動力学シミュレーションによるDNAの構造変形と水和の研究

米谷 佳晃*; 河野 秀俊; 藤井 聡*; 皿井 明倫*; 郷 信広

Yonetani, Yoshiteru*; Kono, Hidetoshi; Fujii, Satoshi*; Sarai, Akinori*; Go, Nobuhiro

5'AATT3'と5'TTAA3'の2種類の塩基配列のDNAについて分子動力学シミュレーションを行い、構造変化と水和の関係を調べた。シミュレーションから、5'AATT3'では、DNAは構造変化しにくく、水和水は構造化しやすいが、5'TTAA3'では、DNAは構造変化しやすく、水和水は構造化しやすいことが明らかになった。この結果に基づいてDNAの構造変化と水和の関係について議論した。

DNA tetramer sequences AATT and TTAA are known to be conformationally more rigid and flexible, respectively. In this study, we carry out molecular dynamics simulations of these two sequences, and investigate the characteristic hydration pattern. The rigid AATT is found to be more likely to construct the hydration spine in the minor groove than the flexible TTAA. The result suggests that the hydration water molecules play a critical role for determining the sequence dependent deformability of DNA conformation.