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Pinak, M.*
Journal of Molecular Structure; THEOCHEM, 499, p.57 - 70, 2000/03
DNA損傷のひとつであるチミンダイマー(TD)が修復酵素によって除去される過程は、酵素とDNAと複合体の形成に始まる。本研究では、酵素-DNA複合体形成のメカニズム解明のために、TDがあるDNAと、酵素の活性中心部位のみからなる系の500ピコ秒間の分子動力学シミュレーションを行った。TDは紫外線によって誘発されるDNA損傷、T4エンドヌクレアーゼVはTDに特異的な修復酵素である。これら2種類の分子を同一セル内に配置し、相対的な動きを計算した。特に、酵素-DNA複合体の形成における静電エネルギーの役割に重点を置いた。最初の100ピコ秒間に、酵素の一部は静電力とファンデルワールス力によってDNAの損傷部位に接近して結合し、500ピコ秒までの間安定な状態を維持した。計算の最初の段階で、酵素とTDの間の正の静電作用が働き、酵素はDNAに接近した。また、酵素とDNAの間に形成された水素結合が、複合体を安定に保つ役割を果たした。比較のために、損傷のないDNAについても同様の計算を行ったが、この場合には酵素とDNAの間には負の静電作用が働き、複合体は形成されなかった。
Pinak, M.
JAERI-Research 99-077, p.31 - 0, 2000/02
JAERI-Research-99-077.pdf:4.42MB
チミンダイマー(TD)損傷部分を修復酵素T4 Endonuclease Vが適切に認識する過程で、DNA周辺の水分子の分布が果たす役割に関する解析を行った。損傷のない12塩基対DNA、TDを持つ12塩基対DNA、並びにDNAとT4 Endonuclease Vの一部との複合体を対象として、500psの間の分子動力学計算を実施した。DNA原子に隣接した水の数及び滞留時間を調べた。TD損傷がある場合、損傷のないDNAに比べ、TD付近の水分子の数の増加が観察された。TDの周囲の水分子が密集した領域は、修復酵素によるTD認識要因の一つになると考えられる。複合体付近では水の滞留時間が長いことがわかった。また、TDと活性中心との間の安定位置を6つの水分子が占めていることを発見した。修復過程の開始に必要な複合体の安定性維持に、これらの水分子が介在した水素結合ネットワークが貢献していると考えられる。
Pinak, M.
JAERI-Research 99-068, p.32 - 0, 1999/12
JAERI-Research-99-068.pdf:3.83MB
チミンダイマー(TD)損傷部分をDNAから除去する修復酵素の一部分(活性中心のArg-22,Glu-23,Arg-26,Thr-2を含む)に関する500psの間の分子動力学シミュレーションを行った。TDは紫外線によりDNAに生成される損傷で、T4 Endonuclease Vはこの損傷に特異の修復酵素である。TDとT4 Endonuclease Vの一部を同じシミュレーションセルの中に配置し、相対的な動きを調べた。最初の100psの間に酵素の一部がDNAのTD損傷部分に近づき、さらに静電力とファンデアワールス力を介して作用し複合体を形成し、500psの間安定な状態を持続した。最初の段階では正の静電作用エネルギーが酵素をDNAに向けて動かした。水分子を仲介とした水素結合が複合体を安定に保つのを助けた。
Erkoc, S.*; Bastug, T.*; 平田 勝; 館盛 勝一
Journal of the Physical Society of Japan, 68(2), p.440 - 445, 1999/02
相対論密度汎関数法(RDFT)を用いて、ウラン(U)2原子分子の構造最適化計算を行い、ポテンシャルエネルギー曲線を作成した。このポテンシャルを用いてU3個から137個のクラスターの分子動力学(MD)シミュレーションを行った。その結果、U13個で構成されるクラスターが最も対称性が良く(Ih対称)安定に存在する可能性の高いことがわかった。また、結合エネルギーのクラスターサイズ依存性を調べたところ、U3個から13個までのクラスターでは、クラスターサイズの増加とともに急激に結合エネルギーが減少し、それ以降のクラスターサイズではゆるやかに結合エネルギーが減少することがわかった。
Pinak, M.*
Journal of Molecular Structure; THEOCHEM, 466, p.219 - 234, 1999/00
修復酵素によるDNA損傷の認識機構は、正確な修復のためには欠かせない。T4エンドヌクレアーゼVは、バクテリオファージT4由来のDNA修復酵素であり、チミンダイマー(TD)の修復過程の最初の段階を触媒する。TD部位を正確に認識する機構についての知見を得るために、損傷のないDNA、TDのあるDNA、T4エンドヌクレアーゼV、それぞれの分子について各々600ps間の分子動力学シミュレーション(MD)を行った。シミュレーション結果は、認識過程における静電作用の役割に着目して解析した。この結果、酵素のアミノ酸の静電エネルギーは、+15kcal/mol程度の正に荷電していることがわかった。TD部位の静電エネルギーは、-9kcal/mol程度の負に荷電しており、損傷のないDNAのチミン部位の中性の値とは異なった。TD部位の周囲の水との静電作用は、ほかのヌクレオチドの場合とは異なった。TDと損傷のないDNAのチミンとの違いは、静電エネルギーがTD部位を適切に認識するうえで重要な因子であることを示している。
X.Huang*; 新井 英彦; 松橋 信平; 宮田 定次郎
Chemistry Letters, 0(4), p.273 - 274, 1996/00
シクロデキストリン(CD)は、その空洞部にベンゼン等の分子を閉じ込める性質がある。この特性を利用して、o-、m-、p-クロロフェノールの放射線分解の選択性の向上を検討した。その結果、主要生成物であるフェノールの収量がシクロデキストリンの添加により5~25倍に増加することが見い出された。これは、水和電子との反応で生じたフェノールラジカルがCDに閉じ込められ、フェノール生成の確率が高まるためであると考えられる。グルコースの場合は、効果はやや小さいが同様の効果が認められた。この場合は、フェノールラジカルがグルコースダイマーの間に閉じ込められるような現象が起きているものと考えられる。
佐々木 隆; 竹田 里重*; 白石 勝敏*
JAERI-Conf 95-003, p.424 - 427, 1995/03
無溶剤型の感圧接着剤を開発する目的で、ダイマー酸を原料とするウレタンアクリレートオリゴマーを合成し、電子線硬化した。高分子量のオリゴマーはより大きな剥離力を与えるが、硬化線量も増大した。混合するモノマーとしては、分岐構造または脂環構造をもつものが、大きな剥離力を与えた。また、ダイマー酸とポリエステルを形成するグリコールの選択により、剥離力、保持力を調節できる。
松田 光司; 高垣 虎雄
Int.J.Appl.Radiat.Isot., 32, p.233 - 237, 1981/00
混合気体に対する電子線の吸収線量の基礎データを得るために、アルゴンとエタン系の組成を変えた場合のW値を測定した。1気圧の場合は,従来の報告にある通りエタン4%添加のときがイオン化効率が最も高く、したがってW値は極少を示した。全圧力を7気圧まで昇圧した場合でもこの傾向は殆んど変らなかったが全体的にW値が減少した。この原因としては、電離箱内の電子の平均エネルギーが減少したため混合気体に対する散乱二次電子の阻止能が増大したものであることが予測された。 次にW値の変動がどのような気体間エネルギー移動にもとづくものであるかを調べるために混合気体の励起発光スペクトルを測定した。その結果、従来考えられていた励起アルゴン原子(Ar
)によるエタンのイオン化以外にアルゴンダイマー(Ar
)によるエタンのイオン化を考慮する必要があることがわかった。
