研究実績の概要 |
KuはDNA2本鎖切断(DSB)末端を認識・結合し、DSB修復経路の一つであるnon- homologous end-joining過程(NHEJ)を開始するタンパク質である。DSBにおいて、DNA末端の形状は平滑末端とは限らず、切断時の状況よって様々なバリエーションが考えられる。本研究では、種々の末端形状を持つDNAとKuタンパク質との相互作用を分子シミュレーションによって解析し、Kuタンパク質と各DNA末端との結合能力を実験的に確認することでKuタンパク質が認識しうるDNA末端形状の特徴を明らかにしたいと考えている。 DSBが生じる原因には、1本の電離放射線から生じるラジカル等によって2本鎖が同時に切断される場合も考えられるが、生体内においては1本鎖切断(SSB)の近傍に別のSSBが生じることでDSBが生じる場合が多いと考えられている。 そこで、2種類のSSB、βSSB(塩基が脱落し五炭糖が開環したSSB)、およびβ-δSSB(塩基が五炭糖ごと脱落したSSB)を設計し、DNA分子中にこれらのSSBを挿入した分子モデルを作成、MDシミュレーションによってDNAの構造やエネルギー状態の変化を解析することでSSBモデルの妥当性を検証した(現在投稿中)。さらに今回モデル化したSSBを、5', 3'両突出末端に配置したDSBモデルを設計し、Kuタンパク質のリング構造に挿入した複合体モデルを作成、これらの分子モデルに対してMDシミュレーションを行ったところ、モデル間で結合エネルギーには大きな差は見られなかったものの、一部でKu70のN末端領域がDSBの突出領域と相互作用する様子が観察された。
|