蛋白質-DNA認識における配列依存的DNAリン酸骨格コンフォーメーションの役割

The Role of the sequence-dependent DNA backbone conformation on the parotein-DNA recognition

藤井 聡*; 河野 秀俊; 竹中 繁織*; 郷 信広; 皿井 明倫*

Fujii, Satoshi*; Kono, Hidetoshi; Takenaka, Shigeori*; Go, Nobuhiro; Sarai, Akinori*

DNAが関係する多くの生体機能には、DNAの配列依存的な構造や物性が関係している。例えば、小分子や蛋白質とDNAとが相互作用する際、DNAの構造特性が影響することが知られている。そのような認識において、DNAの外観、つまりDNAのリン酸骨格のコンフォーメーションも重要な役割を果たしていると考えられる。そこで、このようなDNAの配列依存的な構造特性を調べるためにFreeのDNAに対して分子動力学計算を行い、リン酸骨格の構造に着目して解析を行った。ユニークなテトラマー136種類(AATT, AAAC, CGATなど)を含む12塩基対の二本鎖DNA d(CGCGWXYZCGCG)2 (WXYZ:テトラマー)について、それぞれ10ns分子動力学計算を行い配列ごとのtorsion angleの分布を比較した。特徴的であったのは、/における2個のコンフォーメーションの安定状態(BI/BII)であった。このBII状態を取る頻度には配列依存性が現れていた。また、蛋白質-DNA複合体の結晶構造を調べたところ、BII構造が特徴的な部位に存在していた。したがって、蛋白質-DNA認識においてこのようなリン酸骨格の構造特性が重要であると考えられる。

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