DNAの柔らかさの塩基配列依存性と水和の関係

DNA sequence dependent deformability and hydration

米谷 佳晃*; 藤井 聡*; 皿井 明倫*; 河野 秀俊; 郷 信広

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

DNAの柔らかさは塩基配列に依存し、その配列による違いが蛋白質との複合体形成の親和性を大きく左右することがある。そのため、DNAの柔らかさの塩基配列依存性は、蛋白質との相互作用を考えるうえで重要な性質である。一方、DNAの水和構造も塩基配列に依存することが知られている。例えば、配列5'AATT3'の場合には、副溝に沿って水分子が連なった秩序構造(スパイン)が形成されるが、5'TTAA3'の場合には形成されにくいことが、これまでのX線結晶構造解析から示されている。このような水和秩序構造の発見により、それがB型DNAの構造安定性に影響しているのではないかと考えられるようになったが、さまざまな配列に対して、水和構造とDNAの柔らかさがどのように関係しているかよくわかっていない。本研究では、両者の関係を明らかにするために、DNAの柔らかさと水和構造をさまざまな配列について系統的に調査した。DNAの柔らかさについては、すでに4塩基配列の全配列パターン(136通り)について分子動力学計算を行い、その配列依存性を導いている。今回は、さらに136通りの配列パターンについて水和構造を解析した。導かれた水和構造をDNAの柔らかさと比較し、DNAの柔らかさに対する水和構造の変化、そしてその配列による違いを示した。水和構造とDNAの柔らかさが互いにどのように影響しあっているのかを議論する。

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