柔らかいタンパク質・DNA分子認識のマルチスケール計算研究
Publicly Offered Research
| Project Area | Science on Function of Soft Molecular Systems by Cooperation of Theory and Experiment |
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| Project/Area Number |
26104517
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高田 彰二 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60304086)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2014: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 柔らかい / DNA / 分子認識 / マルチスケール / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
概要：蛋白質のDNA結合によってDNAは曲がり、曲がったDNAは蛋白質の動態に影響することが示唆されてきた。本研究では、蛋白質結合とDNA変形の動的な相互依存関係について、細菌蛋白質HUを例にとって、マルチスケール分子シミュレーションによって理論解析を行い、高い時空間分解能で、蛋白質結合とDNA変形の動態を解析することに成功した。
１．はじめに：蛋白質のDNA結合によってDNAは曲がり、曲がったDNAは逆に蛋白質の動態に影響する。その共役関係を詳細に調べるのが本研究の目的である。
２．研究成果・進捗状況：２－１．蛋白質のDNA結合、DNA上のスライディング、DNAの屈曲の動的関連性まず分子シミュレーションの結果は、HUがAT塩基をやや好むこと、ギャップなどにより折れ曲がったDNAに強く結合するという実験的に知られている結果をよく再現した。HUは、DNAの屈曲した部分に結合すると、DNAとの結合表面積を増やすことでより強固な複合体となる。さらに、動的にみてHUの結合とDNAの折れ曲がりは強く共役していることが分かった。興味深いことに、HUは、自身の結合によってDNAが強く曲がったときには拡散を一時的にストップし、その後DNAの曲がりが戻ると拡散を再開することがわかった。蛋白質の結合によって有機されたDNAの曲がりの動的な変動が、そこに結合する蛋白質の動態に影響する。ほかの14個のDNA結合蛋白質についても同様の解析を行い、その動態を比較した。
２－２．p53の特異的DNA配列の認識機構の研究：2本鎖DNA上にその特異配列が含まれるとき、p53の4量体が検索し、その配列を認識する様子をシミュレーションし、その動態を解析した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(20 results)
