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J-GLOBAL ID：202102284264133993   整理番号：21A1376893

非正準G四重鎖とiモチーフを含むテロメアDNAフラグメントとカーボンナノチューブの相互作用の分子動力学研究【JST・京大機械翻訳】

Molecular Dynamics Study of the Interaction of Carbon Nanotubes with Telomeric DNA Fragment Containing Noncanonical G-Quadruplex and i-Motif Forms

著者 (3件)： Panczyk Tomasz ,  Wojton Patrycja ,  Wolski Pawel
資料名： International Journal of Molecular Sciences (Web)  (International Journal of Molecular Sciences (Web))
巻： 21  号： 6  ページ： 1925  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7038A  ISSN： 1422-0067  CODEN： IJMCFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究は,テロメアdsDNAフラグメント,iG,および官能化カーボンナノチューブ,fCNTから成る系の分子動力学シミュレーションを扱う。iGは,全部で90ヌクレオチドを含み,その中間部では,非標準i-モチーフとG-四重鎖が形成された。fCNTの2つのキラリティー,すなわち,(10,0)および(20,0),およびこれらのナノチューブは,官能基を含むグアニンまたは官能化のないままのいずれかで官能化された。iGの非常に脆弱な非標準部分を破壊することなく,iGとfCNTの熱力学的に最適な立体配座を見つけるため,レプリカ交換概念に基づく専用計算手順を提案した。iGはエッジに位置する非標準フラグメントとV文字の腕を形成する残りのdsDNA鎖を持つV型空間構造を形成することを見出した。fCNTに対するiGの最適配置はfCNTのオンチップ官能化に強く依存した。官能化のないカーボンナノチューブはdsDNA腕間で自由に移動し,一方グアニン残基の存在はfCNTの固定化とdsDNA二本鎖とi-モチーフとG-四重螺旋間の接合近くのナノチューブ先端の優先位置を導いた。また,fCNTの存在がシトシン対が非プロトン化の場合,中性pHでのi-モチーフの安定性にいかに影響するかを調べた。カーボンナノチューブはiGのような大きな構造の一部で,i-モチーフの空間構造の安定性を改善しないと結論した。このような効果を,カルボキシル化ナノチューブを参照して文献中で記述した。現在の結果は,i-モチーフの安定化が,カルボキシル化カーボンナノチューブとの相互作用による中性pHでの半プロトン化シトシン対の容易な形成におそらく関連することを示唆する。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *相互作用 ,  立体配座 ,  プロトン化 ,  *DNA【核酸】 ,  ヌクレオチド ,  カルボキシ化 ,  *分子動力学 ,  官能化 ,  *テロメア ,  *ナノチューブ ,  *カーボンナノチューブ ,  窒素複素環化合物 ,  ヒドロキシ化合物
準シソーラス用語： 分子動力学シミュレーション ,  二本鎖DNA ,  *G-四重鎖 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： i-モチーフ ,  G-四重鎖 ,  DNA ,  カーボンナノチューブ ,  分子動力学 ,  レプリカ交換

分類 (4件)： 分子構造  (EB03020Y) ,  分子・遺伝情報処理  (JE15040B) ,  核酸一般  (EB04010U) ,  炭素とその化合物  (YB02060D)

物質索引 (1件)： グアニン

引用文献 (29件)：

• Gehring, K.; Leroy, J.-L.; Guéron, M. A Tetrameric DNA Structure with Protonated Cytosine-Cytosine Base Pairs. Nature 1993, 363, 561-565.
• Phan, A.T.; Mergny, J.-L. Human Telomeric DNA: G-Quadruplex, i-Motif and Watson-Crick Double Helix. Nucleic Acids Res. 2002, 30, 4618-4625.
• Day, H.A.; Pavlou, P.; Waller, Z.A.E. I-Motif DNA: Structure, Stability and Targeting with Ligands. Bioorg. Med. Chem. 2014, 22, 4407-4418.
• Sen, D.; Gilbert, W. Formation of Parallel Four-Stranded Complexes by Guanine-Rich Motifs in DNA and Its Implications for Meiosis. Nature 1988, 334, 364-366.
• Balasubramanian, S.; Neidle, S. G-Quadruplex Nucleic Acids as Therapeutic Targets. Curr. Opin. Chem. Biol. 2009, 13, 345-353.

タイトルに関連する用語 (8件)： G四重鎖 ,  モチーフ ,  テロメアDNA ,  フラグメント ,  カーボンナノチューブ ,  相互作用 ,  分子動力学 ,  研究