核酸塩基の損傷を修復するメカニズムを明らかにするための理論的研究

阐明核碱基损伤修复机制的理论研究

基本信息

项目摘要

DNAを構成する4種の塩基は、その組み合わせがDNAの高次構造を決定するだけでなく、酵素との認識反応の中心でもある。DNAの光照射によって形成されるチミンダイマーは、DNAの複製過程の障害となり突然変異を引き起こしうる。本研究では、この損傷塩基の特質とこれを元の塩基に戻すメカニズムについて、非経験的分子軌道法と分子動力学法を用いて明らかにした。まず、元のチミンの振動モード、IR強度、およびラマン強度を非経験的分子軌道法によって計算することによってチミンに特有な吸収の振動モードを特定し、実測のスペクトルを解釈することができた。さらに、チミンダイマーについても同様の計算を行い、チミンダイマーに特有な振動モードを特定した。チミンダイマーにおいて形成されている四員環はパッカリングによって二つの安定構造を示す。チミンダイマー単独の場合はその二つの構造は本質的に同等であるが、DNA中においては異なる高次構造を引き起こす。この二つの構造の変換の障壁の高さは数kcal/mol程度であり、また、この障壁はチミンダイマーがラジカルカチオンになるとさらに低くなる。チミンダイマーが元の二つのチミンに戻る反応は軌道の対称性によると禁制反応であるが、ラジカルカチオンとなることによって容易に進行する。したがって、チミンダイマーと特異的に電子をやりとりする分子の存在が、この修復反応が容易に進行するためには必須である。生体高分子の構造は、回りの分子との相互作用によって変化する。プロリン残基の五員環はその環境に依存してパッカリングのしやすさが変わることを、独自に導出しているポテンシャル系を用いた分子動力学法計算から明らかにし、さらに、NMRによる実測によってそれを実際に確認した。独自に導出しているポテンシャル系はこのような構造変化を表現することができ、生体高分子の特異的相互作用の解明に重要な役割を果たす。
DNA を constitute す る four の salt は, そ の group み close わ せ が DNA の high secondary tectonic を decided す る だ け で な く, enzyme と の know the 応 の center で も あ る. DNA の light に よ っ て form さ れ る チ ミ ン ダ イ マ ー の は, DNA replication process の handicap of と な り - different を lead き up suddenly こ し う る. This study で は, こ の damage salt base の traits と こ れ を yuan の salt base に 戻 す メ カ ニ ズ ム に つ い て, non 経 験 と molecular orbital method of molecular dynamics method を with い て Ming ら か に し た. ま ず, yuan の チ ミ ン の vibration モ ー ド, IR intensity, お よ び ラ マ ン strength を non 経 験 molecular orbital method に よ っ て computing す る こ と に よ っ て チ ミ ン に な unique suction 収 の vibration モ ー ド を し, be specific の ス ペ ク ト ル を solution 釈 す る こ と が で き た. さ ら に, チ ミ ン ダ イ マ ー に つ い て も with others in line の calculation を い, チ ミ ン ダ イ マ ー に な unique vibration モ ー ド を specific し た. チ ミ ン ダ イ マ ー に お い て form さ れ て い る four ring は パ ッ カ リ ン グ に よ っ て two つ の stable tectonic を す. チ ミ ン ダ イ マ ー 単 alone の occasions は そ の two つ の tectonic は に nature equally で あ る が, DNA in に お い て は different な る high times tectonic を guide き up こ す. の こ の two つ の structure variations in の high barrier の さ は number kcal/mol で あ り, ま た, こ の barrier は チ ミ ン ダ イ マ ー が ラ ジ カ ル カ チ オ ン に な る と さ ら に low く な る. チ ミ ン ダ イ マ ー が の two つ の チ ミ ン に 戻 る anti 応 は orbit の said sex seaborne に よ る と banned the 応 で あ る が, ラ ジ カ ル カ チ オ ン と な る こ と に よ っ て に easier to す る. し た が っ て, チ ミ ン ダ イ マ ー と specific に electronic を や り と り す る molecular の が, こ の repair the 応 が に easier to す る た め に は must で あ る. The structure of biomolecular <s:1> and the interaction of <s:1> molecules によって undergo によって transformation する. プ ロ リ ン residues の five-membered ring は そ の environment に dependent し て パ ッ カ リ ン グ の し や す さ が - わ る こ と を に alone, export し て い る ポ テ ン シ ャ を ル department with い た molecular dynamics method calculating か ら Ming ら か に し, さ ら に, NMR に よ る be measured に よ っ て そ れ を be interstate に confirm し た. Alone に export し て い る ポ テ ン シ ャ ル department は こ の よ う な structure - the を performance す る こ と が で き, living body polymer の specific interaction の interpret に important な "を cut fruit た す.

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Akira Naito.: "Three-dimensional Structures of Crystalline N-Acetyl-Pro-Gly-Phe as Revealed by ^<13>C-REDOR.X-Ray Diffraction.and Molecular Dynamics Calculation" Journal of Physical Chemistry. 100. 14995-15004 (1996)
Akira Naito.:“^13C-REDOR.X射线衍射和分子动力学计算揭示的结晶N-乙酰基-Pro-Gly-Phe的三维结构”物理化学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Masamichi Tsuboi: "Raman scattering tensors in thymine molecule from an ab initio MO calculation" Spectrochimica Acta. (in press).
Masamichi Tsuboi:“从头开始 MO 计算中胸腺嘧啶分子的拉曼散射张量”Spectrochimica Acta。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Kodama: "Free radical chemistry of cigarette smoke and its implication in human cancer" Anticancer Research. (in press).
M.Kodama:“香烟烟雾的自由基化学及其对人类癌症的影响”抗癌研究。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Misako Aida: "Vibrational modes in thymine molecule from an ab initio MO calculation" Spectrochimica Acta. (in press).
Misako Aida:“从头开始 MO 计算的胸腺嘧啶分子振动模式”Spectrochimica Acta。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

相田 美砂子其他文献

Handbook of Computational Chemistry Research (Chapter 2; ONIOM and ONIOM-Molecular Dynamics Methods : Principles and Applications)
计算化学研究手册(第 2 章;ONIOM 和 ONIOM-分子动力学方法:原理与应用)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dai Akase;Misako Aida;宮本秀範;三枝俊亮;Maihemutijiang Jieli;Tomoki Yoshida;Dai Akase;Tomonori Yamada;Shuichi Sakata;Tomoki Yoshida;相田美砂子;坂宗和明;相田美砂子;宮本秀範;岡本拓也;安藤広司;相田美砂子;松原世明;吉田智喜;正木竜太;Hidenori Miyamoto;Maihemutijiang Jieli;Maihemutijiang Jieli;M. Aida;宮本秀範;松原世明;赤瀬大;坂田修一;Misako AIDA;Masayuki OHISA;M. Aida;相田美砂子;相田美砂子;相田 美砂子;Toshiaki MATSUBARA;大久 真幸;Maihemutij iang JIELI;Masayuki OHISA;相田美砂子;T. Matsubara;Toshiaki Matsubara
  • 通讯作者:
    Toshiaki Matsubara
QM/MM'-MC法を用いた水溶液中におけるハロゲン求核置換反応の自由エネルギーマップ
采用 QM/MM-MC 方法绘制水溶液中卤素亲核取代反应的自由能图
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dai Akase;Misako Aida;宮本秀範;三枝俊亮;Maihemutijiang Jieli;Tomoki Yoshida;Dai Akase;Tomonori Yamada;Shuichi Sakata;Tomoki Yoshida;相田美砂子;坂宗和明;相田美砂子;宮本秀範;岡本拓也;安藤広司;相田美砂子;松原世明;吉田智喜;正木竜太;Hidenori Miyamoto;Maihemutijiang Jieli;Maihemutijiang Jieli;M. Aida;宮本秀範;松原世明;赤瀬大;坂田修一;Misako AIDA;Masayuki OHISA;M. Aida;相田美砂子;相田美砂子;相田 美砂子;Toshiaki MATSUBARA;大久 真幸
  • 通讯作者:
    大久 真幸
Possible stable structures and infrared spectra of protonated water clusters H_3O^+(H_O)_<n-1> (n≦6)
质子化水簇H_3O^+(H_O)_<n-1> (n≤6)可能的稳定结构和红外光谱
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dai Akase;Misako Aida;宮本秀範;三枝俊亮;Maihemutijiang Jieli;Tomoki Yoshida;Dai Akase;Tomonori Yamada;Shuichi Sakata;Tomoki Yoshida;相田美砂子;坂宗和明;相田美砂子;宮本秀範;岡本拓也;安藤広司;相田美砂子;松原世明;吉田智喜;正木竜太;Hidenori Miyamoto;Maihemutijiang Jieli;Maihemutijiang Jieli;M. Aida;宮本秀範;松原世明;赤瀬大;坂田修一;Misako AIDA;Masayuki OHISA;M. Aida;相田美砂子;相田美砂子;相田 美砂子;Toshiaki MATSUBARA;大久 真幸;Maihemutij iang JIELI
  • 通讯作者:
    Maihemutij iang JIELI
Possible stable structures and infrared spectra of protonated water clusters, H_3O^+(H_O)_<n-1> (n≦6)
质子化水簇的可能稳定结构和红外光谱,H_3O^+(H_O)_<n-1> (n≤6)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2007
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dai Akase;Misako Aida;宮本秀範;三枝俊亮;Maihemutijiang Jieli;Tomoki Yoshida;Dai Akase;Tomonori Yamada;Shuichi Sakata;Tomoki Yoshida;相田美砂子;坂宗和明;相田美砂子;宮本秀範;岡本拓也;安藤広司;相田美砂子;松原世明;吉田智喜;正木竜太;Hidenori Miyamoto;Maihemutijiang Jieli;Maihemutijiang Jieli;M. Aida;宮本秀範;松原世明;赤瀬大;坂田修一;Misako AIDA;Masayuki OHISA;M. Aida;相田美砂子;相田美砂子;相田 美砂子;Toshiaki MATSUBARA;大久 真幸;Maihemutij iang JIELI;Masayuki OHISA
  • 通讯作者:
    Masayuki OHISA
水8量体の安定構造と自由エネルギー
水八聚体的稳定结构和自由能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Dai Akase;Misako Aida;宮本秀範;三枝俊亮;Maihemutijiang Jieli;Tomoki Yoshida;Dai Akase;Tomonori Yamada;Shuichi Sakata;Tomoki Yoshida;相田美砂子;坂宗和明;相田美砂子;宮本秀範;岡本拓也;安藤広司;相田美砂子;松原世明;吉田智喜;正木竜太;Hidenori Miyamoto;Maihemutijiang Jieli;Maihemutijiang Jieli;M. Aida;宮本秀範;松原世明;赤瀬大;坂田修一;Misako AIDA;Masayuki OHISA;M. Aida;相田美砂子;相田美砂子;相田 美砂子;Toshiaki MATSUBARA;大久 真幸;Maihemutij iang JIELI;Masayuki OHISA;相田美砂子
  • 通讯作者:
    相田美砂子

相田 美砂子的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('相田 美砂子', 18)}}的其他基金

水溶液中における生体分子の酸化・還元反応およびダイナミックスに関する理論的研究
水溶液中生物分子氧化/还原反应及动力学的理论研究
  • 批准号:
    05F05121
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
核酸と蛋白質の特異的認識反応に関する量子化学および分子動学による研究
利用量子化学和分子动力学研究核酸和蛋白质之间的特异性识别反应
  • 批准号:
    07208230
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
核酸と蛋白質の特異的認識反応に関する量子化学および分子動力学による研究
利用量子化学和分子动力学研究核酸和蛋白质之间的特异性识别反应
  • 批准号:
    06219228
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
核酸と蛋白質の特異的認識反応に関する量子化学および分子動力学による研究
利用量子化学和分子动力学研究核酸和蛋白质之间的特异性识别反应
  • 批准号:
    05227231
  • 财政年份:
    1993
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
核酸と蛋白質の特異的認識反応に関する量子化学および分子動力学による研究
利用量子化学和分子动力学研究核酸和蛋白质之间的特异性识别反应
  • 批准号:
    04243222
  • 财政年份:
    1992
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

相似海外基金

分子動力学計算と連続体計算の協働で紐解く界面活性剤添加による乱流抑制の物理機構
通过分子动力学和连续介质计算的协作揭示添加表面活性剂抑制湍流的物理机制
  • 批准号:
    24KJ0109
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
鉱物の水素同位体効果の解明:第一原理経路積分分子動力学計算法と高圧実験による展開
阐明矿物中的氢同位素效应:通过第一原理路径积分分子动力学计算和高压实验进行开发
  • 批准号:
    23K25969
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
分子動力学的アプローチによる断層摩擦メカニズムの解明
使用分子动力学方法阐明断层摩擦机制
  • 批准号:
    24KJ1375
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
色分子動力学の長時間大規模計算による高密度熱力学的諸量の導出
通过长期大规模的颜色分子动力学计算推导高密度热力学量
  • 批准号:
    24K07054
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
共溶媒分子動力学計算を用いた薬剤標的タンパク質の選抜と環状ペプチド設計の同時実行
使用共溶剂分子动力学计算同时执行药物靶蛋白选择和环肽设计
  • 批准号:
    23K28185
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
機械学習分子動力学による珪酸カルシウム水和物細孔中の水・イオンの輸送現象の解明
使用机器学习分子动力学阐明硅酸钙水合物孔隙中的水和离子传输现象
  • 批准号:
    24K08574
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
安全な抗菌ペプチドのin silico分子設計へ資する分子動力学法と機械学習による研究
使用分子动力学方法和机器学习的研究有助于安全抗菌肽的计算机分子设计
  • 批准号:
    24K18085
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
第一原理分子動力学法によるセメント系材料の二酸化炭素固定メカニズムの解明
利用第一原理分子动力学方法阐明水泥材料中二氧化碳的固定机制
  • 批准号:
    24K07630
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
第一原理原子エネルギー計算が実現するオートノマス機械学習分子動力学法の創成
创建自主机器学习分子动力学方法,实现第一原理原子能计算
  • 批准号:
    23K28105
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
分子動力学による多体量子トンネル現象と天体核融合反応への新しいアプローチ
利用分子动力学进行多体量子隧道和天文聚变反应的新方法
  • 批准号:
    23K22485
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 1.41万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了