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論文

DNA strand break; Structural and electrostatic properties studied by molecular dynamics simulation

Kotulic Bunta, J.*; Laaksonen, A.*; Pinak, M.; 根本 俊行*

Computational Biology and Chemistry, 30(2), p.112 - 119, 2006/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:22.9(Biology)

細胞致死の原因となるDNA二本鎖切断は、生物影響上非常に重要な損傷の一つである。将来、二本鎖切断とその修復メカニズムについて調べるための布石として、損傷のないDNA,原子価を有する一本鎖切断を持つDNA,原子価のない一本鎖切断を持つDNAについてシミュレーションを行った。その結果、原子価を有する一本鎖切断DNAは部分的にその構造が崩壊すること,原子価を持たないDNAは鎖切断の2末端の間に新たな水素結合が形成され安定化することが明らかになった。

論文

Theoretical study of the human DNA repair protein HOGG1 activity

Schyman, P.*; Danielsson, J.*; Pinak, M.; Laaksonen, A.*

Journal of Physical Chemistry A, 109(8), p.1713 - 1719, 2005/02

 被引用回数:39 パーセンタイル:79.29(Chemistry, Physical)

DNA損傷の修復酵素であるヒト8-オキソグアニンDNAグリコシラーゼがグリコシル結合を切断する際の活性リジン(Lys 249)の働きについて調べた。このリジンは、プロトンをアスパラギン酸塩へ供給することにより活性化した後に、S$$_{N}$$2タイプの反応により求核試薬として働くと考えられてきた。本研究では、会合と解離プロセスを調べるのに、ハイブリッド密度汎関数理論を用いた。その結果、反応最小エネルギーバリアがS$$_{N}$$1タイプのメカニズムを含むことを見いだした。S$$_{N}$$1タイプのメカニズムでは、リジンが静電的に解離基を安定化し、非常に小さなバリアでプロトンを供給し、最終的にペントース環を攻撃して共有結合で結ばれたタンパク質とDNA中間複合体をつくる。これは、このタイプの酵素の反応にとって、解離メカニズムが頻繁に起こりうるモードであるという仮説をサポートしている。

論文

Computational study of recognition of DNA damages and their repair; 8-oxoguanine oxidative DNA damage with repair enzyme hOGG1

Pinak, M.; Laaksonen, A.

Molecular Mechanisms for Radiation-Induced Cellular Response and Cancer Development, p.266 - 273, 2003/00

DNAの構造変化とDNA-酵素の複合体形成の動的過程を調べるために、突然変異性の酸化DNA損傷である8-オキソグアニンとその修復酵素であるhOGG1について、DNAのみの系と、DNA-酵素の系についての分子動力学シミュレーションを行った。この結果、損傷部位での水素結合の解離がみられDNAの構造が局所的に崩壊することがわかった。また、8-オキソグアニンの向かい側の隣に位置する相補鎖上のアデニンがDNA二本鎖から外側に飛び出ることがわかった。さらに、8-オキソグアニンのあるDNAとhOGG1とは、MDシミュレーション開始から500psで安定な複合体を形成することがわかった。

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