転写因子配列結合特異性における電荷密度結合DNA湾曲の役割:間接読み出しのための一般的機構【JST・京大機械翻訳】

Chen Xun; Chen Xun; Tsai Min-Yeh; Wolynes Peter G.; Wolynes Peter G.; Wolynes Peter G.

文献

J-GLOBAL ID：202202213041157267 整理番号：22A0725357

転写因子配列結合特異性における電荷密度結合DNA湾曲の役割:間接読み出しのための一般的機構【JST・京大機械翻訳】

The Role of Charge Density Coupled DNA Bending in Transcription Factor Sequence Binding Specificity: A Generic Mechanism for Indirect Readout

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資料名：
巻： 144 号： 4 ページ： 1835-1845 発行年： 2022年
JST資料番号： C0254A ISSN： 0002-7863 CODEN： JACSAT 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)

転写時の遺伝情報の正確な読みは,遺伝子の発現に必須である。配列結合特異性は,通常,水素結合または疎水性接触によるアミノ酸残基と個々のヌクレオチド塩基の間の,通常特異的な相互作用,すなわち「塩基読出し」(直接読出し)に起因する。対照的に,多くの蛋白質は,DNA配列の多くの要素が転写因子を局在化するために協調する「形状読出し」(間接読出し)を介して,代替様式でDNA配列を認識する。本研究では,一連のDNA配列に対する結合部位に結合する蛋白質PU.1の配列特異性の起源を調べるために,粗粒蛋白質-DNAモデルを使用した。PU.1の結合特異性は主にDNAの弾性特性の変化を含む非特異的静電駆動DNA機構を介して達成されることを見出した。基礎となる機構を理解するために,DNAに沿って結合したPU.1の位置に関してDNA変化の機械的特性がどのように変化するかを分析した。シミュレーションは,PU.1とDNA間の静電相互作用が複雑なDNA立体配座/動力学変化を引き起こすことを初めて示した。半柔軟性高分子理論を用いて,PU.1が二次機械的効果によりDNA動力学に影響することを見出した。PU.1が静電気を介してDNAに非特異的に結合するとき,DNAは探索モードでDNAに沿ってより硬くなり,蛋白質スライドになる。対照的に,蛋白質がその特異的結合部位を見つけると,DNAはより柔らかになった。したがって,PU.1は立体配置エントロピー効果を通して場所にロックし,これは間接読出しのための一般的な機構であることを示唆する。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

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核酸一般 , 生物物理的研究法 , 遺伝子操作 , 分子構造

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