An Approach to DNA crystallization using the thermal reversible process of DNA duplexes

DNA二重鎖形成の熱的可逆過程を用いたDNA結晶化の方法

茶竹 俊行*; 佐崎 元*; 亀甲 龍彦*; 藤原 悟; 石川 卓哉*; 松本 治*; 森本 幸生*

Chatake, Toshiyuki*; Sazaki, Gen*; Kikko, Tatsuhiko*; Fujiwara, Satoru; Ishikawa, Takuya*; Matsumoto, Osamu*; Morimoto, Yukio*

温度上昇により二本鎖DNAから一本鎖DNAへの転移が起こる熱的可逆過程を用いたDNA結晶化技術を提案した。DNA8量体(dCGCGCG)結晶の溶解度及びその融解点と二本鎖DNAから一本鎖DNAへの転移過程の関係を調べた結果、この転移過程が溶解度上昇を引き起こすことが明らかとなった。この温度による溶解度制御技術を用いることにより、少量のDNAから良質の単結晶が生成できることが示された。簡単に適用可能なこの方法は、高価な装置を用いることなく結晶の溶解度を制御できるという点で、従来の蒸気拡散法より優れている。

We propose a technique for DNA crystallization using the thermal reversible process of DNA: a conversion between a double-stranded DNA (dsDNA) and two single-stranded DNAs (ssDNAs) with temperatures. We investigated the solubility of the crystals of a DNA hexamer d(CGCGCG) and their melting temperature, at which the thermal conversion occurs. The results obtained suggest that the conversion from a dsDNA to ssDNAs results in an increase in solubility. It was shown that using this temperature-controlled technique, high-grade single crystals of the DNA hexamer could be obtained from a small amount of DNA samples. This easy-to-apply technique would be superior to the conventional vapor diffusion technique in that it allows the solubility of DNA crystals to be controlled with no need for expensive setups.