| 研究領域 | 理論と実験の協奏による柔らかな分子系の機能の科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
26104517
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高田 彰二 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60304086)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2015年度)
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| 配分額 *注記 |
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2015年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 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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| 研究実績の概要 |
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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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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