核酸ドメインのコンホメーション解析

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DNAの塩基配列決定法の進歩によって、遺伝子のもつ情報が塩基配列という形で明らかにされてきた。この塩基配列の中には生物が必要とする蛋白質のアミノ酸配列情報の他に、情報伝達の開始、停止、制御等の信号情報が含まれている。本研究はこのような情報をもつ核酸のドメイン構造に重点をおき、塩基配列に依存したコンフォメーションを解析し、情報発現にかかわる蛋白質との相互作用を通じてその分子機構を明らかにしようとする。本年度の成果は次の通りである。1.mRNAの開始に関する先導配列の統計的な解析から、原核生物ではSD配列と開始コドン周辺の2個所、真核生物では開始コドン周辺が開始RNA、リボゾーム集合体を作る結合部位と推定された。2.λファージのリプレッサー結合部位の配列をもつ17塩基のオリゴマーは末端とAT対の部分が比較的動きやすいことがNMRの測定から推定された。またDNA結合蛋白CROの認識塩基配列が推定された。3.オリゴヌクレオチドの結晶解析による温度因子の測定から局所的な動的挙動が塩基配列によってちがうことがわかった。またZ型,B型,A型の構造の特徴を表面積から解析した。4.tRNAのアンチコドンループ,ローループ内特定塩基を化学修飾し、アミノ酸選択性の変化を調べた。tRNAのL型は機能上重要である。別々のtRNAの一部を入れ替えるキメラtRNAを作った。5.塩基配列を基礎としてRNAのとりうる2次構造予測法を開発し、2次構造の安定性地図を作った。これによりmRNAの局所構造予測を行った。6.核酸のコンフォメーションを鎖に沿った2面角で表現する方法を検討し、束縄條件を入れれば1つの2面角でよいことがわかった。この角を動かし、らさんの伸縮運動、ストランド分離をグラフィクスで示した。7.mRNAから作られる蛋白質のアミノ酸組成と2次構造の間に強い相関があり、構造型が予測できることがわかった。