DNAの高次構造転移についての統計物理学的研究

DNA构象转变的统计物理研究

• 批准号: 03J04990
• 负责人: 坂上 貴洋
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J04990/
• 关键词: 高分子鎖の折り畳み転移; DNAの高次構造; Nucleosome; 高分子鎖の閉じ込め; Partition coefficient; 高分子物理; コイル・ブロビュール転移; 荷電高分子; DNA; 相分離

高分子物理学の立場から、DNAの高次構造転移についての研究を進めている。特に、これまで一貫して分子鎖の硬さの効果と静電相互作用の効果に注目して研究を行ってきた。また、狭い空間での高分子鎖の性質についての研究も進めている。平成16年度の主な研究実績は以下のようである。(1)DNAは様々な条件下で鎖が部分的に折り畳まれた「分子内相分離構造」という新奇な構造をとることが、近年の一分子観察実験により明らかになってきた。この現象では、DNA鎖の「硬さ」、「電荷」の効果が本質的に重要な役割を果たしていると考えられる。DNAの折り畳みを「硬い荷電高分子の折り畳み転移」という立場から捕らえ、「分子内相分離構造」における物理的メカニズムを提案した。(2)真核生物のDNAの折り畳み構造は多段階の階層構造を為している。その第一段階における、"Nucleosome"構造の安定性・動的な性質を明らかにするために、球状粒子と紐状分子とからなるシンプルなモデルを構築し、理論的な研究を行った。特に、紐状分子に作用する張力応答について考察をすすめ、(i)紐の硬さ、(ii)紐と球との複合体の構造、(iii)張力応答の3つの間の相関を見出した。(3)生体高分子の機能を考える上で、もしくは多くの工業的なプロセスにおいて、狭い空間に「閉じ込められた高分子鎖」の性質を理解することは重要な課題である。近年の膜蛋白質を用いた、一分子レベルでの「閉じ込め」実験は、多くの理論的なチャレンジを提供している。本研究では、「高分子鎖の閉じ込め」には、質的に異なる二つのケースがあることを理論的に指摘した。この概念は、膜蛋白質の実験を始め、多くの「閉じ込められた高分子」に関連する問題に、有用な視点を与えるものと期待される。

In the field of polymer physics and DNA, the study of high-order mechanical transfer experiments is in progress. Special attention has been paid to the study of the interaction between molecules and molecules. The study of polymer thermal stability and thermal stability in narrow and narrow space has been conducted in recent years. In the 16th year of Pingcheng, the main research team has studied the following topics. (1) the intra-molecular phase separation of the broken parts of the DNA under the condition of high temperature. In recent years, one molecule has been able to observe that there is a gap in the structure. This is the most important part of the project, such as the hardware, the DNA, the hardware, the price, the price. DNA is used to analyze the molecular weight of high molecular weight, and the structure of intramolecular phase separation is introduced. (2) Eukaryotic DNA cells are transformed into multiple segments of eukaryotes. In the first paragraph of the experiment, the "Nucleosome" is used to create information about the stability of the body, the structure of the spherical particles, the molecular structure of the spherical particles, and the theoretical theory. The effects of special and special molecules on the structure of the complex were investigated, (I) the complex of ii, (I), (I) and (iii) of the complex were fabricated, and the phase response of each other was analyzed. (3) the mechanical properties of raw polymers can be used to understand the important issues of industrial engineering, such as environmental protection, mechanical engineering, industrial engineering, environmental protection, and so on. In recent years, membrane proteins have been used in many ways, such as the molecular structure of membrane proteins, the molecular weight of membrane proteins, and the molecular weight of membrane proteins. In this study, the theory of high molecular weight, high molecular weight and high molecular weight was studied. The concept, the membrane protein, the membrane protein, the polymer, the polymer, the concept, the membrane protein, the membrane protein and the membrane protein.

项目成果

Emergence of multiple tori structures in a single polyelectrolyte chain

单个聚电解质链中出现多个环结构

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Chemical Physics 120
• 作者: N.Miyazawa;T.Sakaue;K.Yoshikawa;R.Zana;Takahiro Sakaue;Takahiro Sakaue
• 通讯作者: Takahiro Sakaue

Necklace on a strongly charged polyelectrolyte

带强电荷的聚电解质项链

• 发表时间: 2004
• 期刊: AIP Conference Proceeding (in 3^rd International Symposium on Slow Dynamics in Complex System) 708
• 作者: N.Miyazawa;T.Sakaue;K.Yoshikawa;R.Zana;Takahiro Sakaue;Takahiro Sakaue;Takahiro Sakaue
• 通讯作者: Takahiro Sakaue

Rings-on-a-string chain structure in DNA

DNA中的环串链结构

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Chemical Physics 122
• 作者: N.Miyazawa;T.Sakaue;K.Yoshikawa;R.Zana
• 通讯作者: R.Zana

ナノバイオロジー入門 第6章 ナノシミュレーションnano-physicsからnano-biologyへ(竹安邦夫 編)

纳米生物学概论第6章纳米模拟从纳米物理学到纳米生物学（竹康国男主编）

• 发表时间: 2004
• 作者: 坂上貴洋;吉川研一
• 通讯作者: 吉川研一

Novel scenario in the collapse transition of a single polyelectrolyte

单一聚电解质塌陷转变的新场景

• 发表时间: 2005
• 期刊: e-polymers (http://www.e-polymers.org/paris/)
• 作者: N.Miyazawa;T.Sakaue;K.Yoshikawa;R.Zana;Takahiro Sakaue
• 通讯作者: Takahiro Sakaue