中性子非弾性散乱によるDNA分子のダイナミクス

Dynamics of DNA molecule studied by inelastic neutron scattering

中川 洋   ; 米谷 佳晃; 河野 秀俊; 片岡 幹雄; 中島 健次  ; 河村 聖子   ; 菊地 龍弥  ; 稲村 泰弘  

Nakagawa, Hiroshi; Yonetani, Yoshiteru; Kono, Hidetoshi; Kataoka, Mikio; Nakajima, Kenji; Kawamura, Seiko; Kikuchi, Tatsuya; Inamura, Yasuhiro

DNA分子の構造の柔軟性は、タンパク質との分子認識に重要とされている。転写因子や制限酵素など特定のDNA配列に結合するDNA結合蛋白質は、DNAとの水素結合など直接的な相互作用のみならず、配列によって生じるDNA構造の違いにより配列の違いを認識している(間接認識)ことがわかっている。この間接認識を詳細に調べるためには、DNA構造の柔軟性を知る必要がある。これまでに、系統的にDNAの配列を変えた計算機シミュレーションにより、配列パターンとDNA構造の柔らかさに相関があることを示されている。本研究では、DNA分子の柔軟性が異なると予測されているCGCGAATTCGCG(硬い)とCGCGTTAACGCG(柔らかい)の配列のDNA分子について、MLFのアマテラス装置を用いて水和粉末試料の中性子非弾性散乱スペクトルを得た。さまざまな温度での実験データと計算機シミュレーションを組合せた解析から、DNAの動力学転移は塩基配列に依存せず観測されることがわかり、動力学転移温度以上でDNA構造の揺らぎに違いがあることが示唆された。当日は、配列依存的な構造の柔軟性とDNA分子の揺らぎとの関係について議論したい。

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