より良い酵素の構築:進化したDNAポリメラーゼによる改良された非天然核酸塩基取り込みの分子的基礎【JST・京大機械翻訳】

Ouaray Zahra; Singh Isha; Georgiadis Millie M.; Richards Nigel G. J.

文献

J-GLOBAL ID：202002260910154193 整理番号：20A0228894

より良い酵素の構築:進化したDNAポリメラーゼによる改良された非天然核酸塩基取り込みの分子的基礎【JST・京大機械翻訳】

Building better enzymes: Molecular basis of improved non-natural nucleobase incorporation by an evolved DNA polymerase

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資料名：
巻： 29 号： 2 ページ： 455-468 発行年： 2020年
JST資料番号： W2730A ISSN： 0961-8368 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

「hachimoji」DNAの情報密度を利用する半合成微生物を得るには,工学的DNAポリメラーゼへのアクセスが必要である。野生型(WT)Klentaq DNAポリメラーゼによるWatson-Crick核酸塩基取込で見られるものと類似の効率を持つ「hachimoji」P:Z核酸塩基対を組み込んだKlentaq変異体を報告した。変異ポリメラーゼはWT Klentaqと異なり,活性部位内に位置する4個のアミノ酸置換のみにより異なる。ここでは,触媒活性の変化に対する4つのアミノ酸置換の寄与を解明することを目的とした一連の二成分複合体に関する分子動力学(MD)シミュレーションを報告する。これらのシミュレーションは,WT KlentaqがAEGIS DNAと正確に結合することができ,「hachimoji」Z核酸塩基の効率的な取り込みのために二成分複合体を位置するために必要な重要な蛋白質/DNA相互作用の損失をもたらすことを示唆する。さらに,各アミノ酸置換の機能的役割に関する文献仮説を試験し,個々の残基変化がKlentaq変異体の改善された活性にどのように寄与するかについての分子記述を提供した。MDシミュレーションにより,異なるタイプの非天然核酸塩基を組み込むことができるDNAポリメラーゼ変異体を系統的にスクリーニングし,実験により特性化する必要がある数を制限することを明らかにした。現在,非天然核酸塩基対を含むDNA分子をA:TとG:Cに加えて構築することが可能である。合成生物学におけるこの開発を利用するには,非天然核酸塩基対を複製できる工学的DNAポリメラーゼが必要である。DNAポリメラーゼ変異体に関する計算研究により,活性部位の外側のアミノ酸置換が高効率で非天然核酸塩基対を複製する酵素をもたらすことを明らかにした。本研究は,拡大した遺伝的アルファベットを有する細菌を得るための努力を促進するであろう。Copyright 2020 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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分子構造 , 酵素一般 , 遺伝子発現

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