ヌクレオソームの自由エネルギー地形

Free energy profile of nucleosomal DNA sliding

金枝 直子; 石田 恒; 河野 秀俊

Kanaeda, Naoko; Ishida, Hisashi; Kono, Hidetoshi

ヌクレオソームは、真核生物に共通したクロマチンの基本的繰り返し構造で、ヒストンタンパク質とそれに巻き付くDNAから構成されている。細胞周期において、転写や複製,修復といった生命現象が起きるとき、ヌクレオソームDNAが大きく構造変化することがわかっている。このDNAの構造変化が起きるメカニズムの解明に有用な方法の1つとして、自由エネルギープロファイルを描くことがあげられる。しかし反応座標の決定が難しい、計算コストが高いなどの理由により、今まで報告されていない。本研究は、ヌクレオソームDNAがゆるんだ構造を取りヒストンタンパク質の周りでスライドするときの自由エネルギープロファイルを、全原子モデルにより計算したものである。また、ヒストン修飾やDNAの配列の違い、ヒストンのアミノ酸配列のわずかな違いにより、遺伝子発現が制御されたりヌクレオソームの構造安定性が違ったりする等が実験的にわかっている。全原子モデルではこれらの構造の違いを取り入れられるため、エピジェネティクス研究において有用な研究手段である。

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