抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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シクロブタンピリミジン二量体(CPD)は核酸が紫外放射と相互作用すると最も普通に形成される光化学生成物である。二本鎖DNAにおいては相対的に柔軟性に欠ける構造のためcis,syn CPD異性体しか形成することができない。しかし,G四本鎖構造体はもっと柔軟なループを有し,塩基の種々の配向が相互作用することができる。結果としてこれらの構造体においてanti CPDの非常に異常な形成が観測されている。二種類のG四本鎖構造体の中でTTA配列を含有する二種類の対向するループ(「フォーム-3」および「バスケット」と呼ばれる)が非常に接近していることから,これらの構造においては高い収率のanti CPD形成が予測された。しかし,form-3では顕著な収率のanti CPDが観測されたが,バスケット構造ではanti CPDはほとんど観測されなかった。この不一致を説明するために,原子レベルのシミュレーションを用いてform-3構造体およびバスケット構造体におけるanti CPD形成の過程を調べた。本研究においてはMDシミュレーションを用いて配座効果を検討した。これらのシミュレーションはanti CPDの形成が構造的に可能かどうかを示した。励起状態の量子力学/分子内力学(QM/MM)計算も用いて電荷移動(CT)によってanti CPDの形成をクエンチすることができる隣接グアニン塩基による電子的効果を検討した。本研究の結果は,実験結果と定性的に一致し,それらがまた,フォーム-3における顕著な収量のanti CPDとバスケット構造における無視してよい収量とを予測する一方で,form-3構造における二つの対向ループの間のcis,syn CPDの形成も予測した。最も重要な点として,本研究のシミュレーション結果はG四本鎖におけるanti CPDの収率が配座効果と電子効果との両方の影響を顕著に受けることを示した。Copyright 2017 Royal Society of Chemistry All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST