研究課題/領域番号 |
19K22903
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研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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配分区分 | 基金 |
審査区分 |
中区分63:環境解析評価およびその関連分野
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研究機関 | 東北大学 |
研究代表者 |
鈴木 愛 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (40463781)
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研究分担者 |
安井 学 国立医薬品食品衛生研究所, 変異遺伝部, 室長 (50435707)
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研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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キーワード | 水 / 8-オキソグアニン / DNA / 塩基配列 |
研究成果の概要 |
DNAに近接する第一水和水はDNA自体の構造維持や、外部から接近してくる酵素との仲介役を果たす。DNA配列に固有の水和構造を担う水和水の分子配向が健康な塩基配列の時と損傷がある時とで如何に変容するかを、広範囲な量子ダイナミクスを適用して解析した。健康なDNA、損傷が除去される孤立損傷をもつDNA塩基配列、損傷が残存したままとなる連続損傷をもつDNA塩基配列のDNA鎖の骨格構造を比較解析した。損傷の有無でDNA鎖に対する水分子の配向は異なり水和水と構築する電位差が顕著なほど遠方から明瞭に認識できる損傷と考えられる。損傷周りの屈曲が有利な配列ほど損傷除去酵素との複合体形成に有利であると考えらえる。
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自由記述の分野 |
生体分子の計算
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
DNAの損傷除去や修復過程は、DNA塩基配列固有の水分子の運動性や配向にも依存し修復時に酵素に密着する際の構造であるDNAの屈曲性や損傷の除去率に影響すると考えられる。DNAの損傷がピンポイントでは無く広範囲に及ぶ場合、その損傷領域を一体として捉えることに意義があるため、必然的に計算領域も広範囲にわたり、周辺水分子も含めて原子数の多さ故に計算負荷も大きくなる。広範囲にわたる損傷の大きさをそのまま捉えながら無傷と比較検証するために高速な量子分子動力学法を適用することは生体構成分子に対する現実的な理論計算手法の適用という観点からも学術的な意義が大きい.
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