Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2015 2014
All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Peer Reviewed: 9 results, Open Access: 3 results, Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results, Invited: 6 results) Book (2 results)
Accounts of Chemical Research
Volume: 48 Issue: 12 Pages: 3026-3035
10.1021/acs.accounts.5b00338
Scientific Reports
Volume: 5 Issue: 1 Pages: 17107-17107
10.1038/srep17107
120005758220
PLoS Computational Biology
Volume: 11 Issue: 8 Pages: e1004443-e1004443
10.1371/journal.pcbi.1004443
120005947019
Volume: 11 Issue: 7 Pages: e1004356-e1004356
10.1371/journal.pcbi.1004356
120005946993
Biochimica et Biophysica Acta - Bioenergetics
Volume: 1847 Issue: 10 Pages: 1101-1112
10.1016/j.bbabio.2015.05.018
Journal of Chemical Physics
Volume: 142 Issue: 21 Pages: 212404-212404
10.1063/1.4914328
Phys. Chem. Chem. Phys.
Volume: 17 Issue: 7 Pages: 5006-5013
10.1039/c4cp05203j
Proceedings of the National Academy of Sciences USA
Volume: 111(29) Issue: 29 Pages: 10550-10555
10.1073/pnas.1402768111
Journal of Chemical Theory and Computation
Volume: 10 Issue: 2 Pages: 711-721
10.1021/ct4007162