Free energy profile of nucleosomal DNA

ヌクレオソームDNAがスライドするときの自由エネルギープロファイル

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,修復といった生命活動が起きるとき、ヌクレオソームDNAが大きく構造変化を起こすことがわかっている。この構造変化のメカニズムは、転写や複製,修復といった真核生物の生命活動の解明に手掛かりを与えてくれると考えられる。このDNAの構造変化が起きるときの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から、現在のところ報告されていない。本研究はヌクレオソームDNAがゆるんだ構造をとり、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。ヌクレオソームはヒストン修飾や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構造の安定性が違う等が実験的にわかっている。全原子モデルはこれらの構造の違いが取り入れられるため、エピジェネティクス研究に有用である。

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