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J-GLOBAL ID：201702286479582287   整理番号：17A0499434

G四本鎖構造体におけるantiシクロブタンピリミジン二量体の形成に対する配座効果および電子効果

Conformational and electronic effects on the formation of anti cyclobutane pyrimidine dimers in G-quadruplex structures

著者 (2件)： Lee Wook (Department of Chemistry, Temple University, Philadelphia, PA 19122, USA. [e-mail]) ,  Matsika Spiridoula
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 19  号： 4  ページ： 3325-3336  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 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

シソーラス用語： *立体配座 ,  *核酸 ,  脂環式化合物 ,  *光環化 ,  *電子効果 ,  計算機シミュレーション ,  分子内力学 ,  隣接基関与
準シソーラス用語： QM/MM法【分子力学】 ,  グアニン四本鎖 ,  シクロブタン誘導体 ,  分子動力学シミュレーション

分類 (2件)： 光化学反応  (CB08020F) ,  蛋白質・ペプチド一般  (EB03010N)

タイトルに関連する用語 (5件)： G四本鎖 ,  構造体 ,  シクロブタンピリミジン二量体 ,  配座 ,  電子効果