ヌクレオソームDNAのスライディングにおける自由エネルギープロファイル

Computational study on the free energy profile when nucleosomal DNA sliding

金枝 直子; 河野 秀俊

Kanaeda, Naoko; Kono, Hidetoshi

ヌクレオソームは、ヒストンタンパク質とそれに巻きつくDNAから構成されており、真核生物のクロマチンの基本的な繰り返し構造である。DNAがヒストンに巻きついている構造のため、転写や遺伝子制御にかかわる結合タンパク質はDNAへの結合を阻害される。しかしタンパク質リモデラーは、DNAをゆるませて回転させる等DNAのポジショニングを変えることで、その阻害を取り除くと考えられている。このメカニズムを明らかにするため、DNAのポジショニングを変えたときの自由エネルギープロファイル計算を行っている。リモデラーの原子座標は、未だ決定されていないので、仮想的にリモデラーの役割を取り込む。その第一弾としてヌクレオソームDNAを仮想的にゆるませた状態を作り、ヒストンタンパク質を約10塩基対分だけ回転させて自由エネルギープロファイルを描く。DNAのゆるみ方を変えて自由エネルギープロファイルを描き、ゆるみ方の程度がどのような違いを与えるかを明らかにする。またヒストンが10塩基対分だけ回転するときの、エネルギーコストを自由エネルギープロファイルより得る。ヒストンタンパク質は、生物種間で配列保存性が高いが、H4を除くヒストンタンパク質に変異体が存在する。変異体は、遺伝子発現の抑制や活性にかかわっている。これら変異体が自由エネルギープロファイルに与える影響を調べる。

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