DNA鎖の転写反応におけるねじれの伝搬と非平衡カイラルダイナミクス

• 研究課題/領域番号: 22740274
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 立命館大学 (2012); 京都大学 (2010-2011)
• 研究代表者: 和田 浩史 立命館大学, 理工学部, 准教授 (50456753)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 生物物理学 / 線形弾性論 / DNA メカニクス / ヌクレオソーム / 転写ダイナミク ス / DNAダイナミクス / twist-bend coupling / DNA supercoiling / 弾性フィラメント / 非衡現象 / DNA転写反応 / ねじれ / 非平衡現象

研究概要

本研究では,DNAおよびDNAとヒストンタンパクの複合体であるヌクレオソーム構造のねじれ(twist)変形に対する安定性と力学的応答を,連続体モデルにもとづく解析的・数値的アプローチによって調べた。我々の計算結果は,ヌクレオソームのカイラルフリップや準安定状態がRNAポリメラーゼによるトルクの導入によって力学的に引き起こされるという可能性を強く支持する。本研究の成果は,クロマチン構造の動的な構造安定性を理解するうえで重要な知見をもたらすと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Hierarchical helical order in the twisted growth of plant organs (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Wada
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109巻 号: 12 ページ: 128104-128104
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.128104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dragging a polymer in a viscous fluid:steady state and transient (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sakaue, T. Saitoh, and H. Wada
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 86巻 号: 1 ページ: 11804-11804
  • DOI: 10.1103/physreve.86.011804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Actively twisted polymers and filaments in biology (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Wada, R.R.Netz
  • 雑誌名: Series in Soft Condensed Matter-Vol.4 Nonequi librium Soft Matter Physics"(edited by S.Komura and T.Ohta) 巻: Chapter 6 ページ: 275-363
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometry of twist transport in a rotating elastic rod (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Wada
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 84巻 号: 4
  • DOI: 10.1103/physreve.84.042901
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal bond correlation function for two-dimensional polymer rings (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Wada
  • 雑誌名: EPL (Europhysics Letters) 巻: 91 号: 6 ページ: 68002-68002
  • DOI: 10.1209/0295-5075/91/68002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Universal bond correlation function for two-dimensional polymer rings (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Sakaue, G.Witz, G.Dietler, H.Wada
  • 雑誌名: Europhysics Letters 巻: 91
  • 査読あり
• [学会発表] Geometry and energetics of twist transport in a rotating elastic rod (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Wada
  • 学会等名: Regional biosoft matter workshop: Nonequilibrium statistical physics in biosoft matter systems
  • 発表場所: 台北,台湾
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] Geometry and energetics of twist transport in a rotating elastic rod (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Wada
  • 学会等名: Regional Biosoft matter workshop : Nonequilibrium statistical physics in biosoft matter systems
  • 発表場所: 国立台湾大学台湾(招待講演)
  • 年月日: 2011-10-27
• [学会発表] Nucleosome dynamics under tension and torsion (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Wada
  • 学会等名: 7^<th> International Conference on Biological Physics
  • 発表場所: カリフォルニア大学サンディエゴ校アメリカ合衆国
  • 年月日: 2011-06-23
• [学会発表] Nucleosome dynamics under tension and torsion (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Wada
  • 学会等名: 7th international conference on
  • 発表場所: サンディエゴ,米国
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Topological flow in twisted open polymers: Plectoneme, belt-trick, and rotational friction (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Wada
  • 学会等名: Statistical physics and topology of polymers with ramifications to structure and function of DNA and proteins
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所,京都府
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] Topological flow in twisted open polymers : Plectoneme, belt-trick, and rotational friction (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Wada
  • 学会等名: International workshop : "Statistical Physics and Topology of Polymers with Ramifications to Structure and Function of DNA and Proteins"
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所パナソニックホール(招待講演)
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] Locomotion at Low Reynolds Number: Some Theoretical Topics
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Wada
  • 学会等名: Minisymposium "Biological Locomotion", SIAM for Life Science 2012
  • 発表場所: San Diego, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Model for gliding bacteria driven by helical flow of surface adesives
  • 著者名/発表者名: Hirofumi Wada
  • 学会等名: German-Japan Workshop: Softmatter in Nonequilibrium
  • 発表場所: 京都大学 基礎物理学研究所, 京都府
  • 招待講演
• [図書] Actively Twisted Polymers and Filaments in Biology (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Wada and R. R. Netz
  • 出版者: Series in soft condensed matter - vol.4: Nonequilibrium Soft Matter Physics, edited by S. Komura and T. Ohta, World Scientific, Singapore