1分子鎖観測によるDNA高次構造相転移と遺伝子活性のスイッチング

通过单分子链观察DNA构象相变和基因活性切换

基本信息

批准号：
05J01620
负责人：
中井唱
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ヌクレオソームにおいて高塩濃度でDNAがヒスドンから解離する現象のメカニズムを、実験と理論の両面から解明した。塩化ナトリウム濃度の増加に伴いDNAがピストンから外れるが、0.3M付近から解離が始まり、0.75Mではほぼ全てのピストンが解離状態にあることをAFM観察により明らかにした。また0.7M塩化ナトリウム存在下では温度上昇によりヌクレオソーム数が増加することを見出した。これは、DNAとピストンがヌクレオソームを形成している方が溶液中の小イオンも含めた系のエントロピーが大きい事を示しており、理論計算による検証を行なった。凝縮剤の価数を変化させた時のDNA凝縮転移様式や凝縮構造の違いについて蛍光顕微鏡を用いた分子観測実験を行なった。3、5、9量体のpoly-L-lysineではDNAは広がったランダムコイル状態からコンパクトな状態に凝縮する際に、2状態の共存状態を経る不連続転移を示すが、92、981量体では共存状態は見られず、DNAのサイズが徐々に減少する緩慢転移で、構造は3,5、9量体で見られるものよりやや膨潤した構造であった。また、価数が小さいときは価数が1増加することに転移に要するlysineのモノマー量が1ケタずつ減少していくが、92、981量体ではDNAのリン酸基と等しいlysineのモノマー量で凝縮が起こる。このように、lysineの重合度に応じて2種類の凝縮様式があることを明らかにした。この内容は、Biomacromolecules誌に公表されている。また、大学院での研究成果を学位申請論文にまとめ、3月に博士(理学)の学位を取得した。

从实验和理论中阐明了这种现象的机理，其中DNA以高盐浓度从HISDON中分离出HISDON。随着氯化钠浓度的增加，DNA从活塞中释放出来，但解离开始于0.3m左右，AFM观察结果表明，几乎所有活塞都处于分解状态，为7.55m。还发现，由于温度升高，氯化钠的存在升高，核小体的数量增加。这表明当DNA和活塞形成核小体时，系统的熵包括溶液中的小离子，并使用理论计算进行了验证。进行了使用荧光显微镜的分子观察实验，以确定当更改冷凝体的价值时，确定DNA凝结过渡和冷凝结构的差异。在3、5和99mers的聚-L-赖氨酸中，DNA从一个宽的随机线圈状态凝结到紧凑状态，它通过两个状态的共存显示了不连续的转移，但在92和981个转移中没有观察到共存状态，结构是较慢的转移，在3个结构中，DNA的大小逐渐降低，并且在3个结构中逐渐降低，并且比较逐渐降低，并且在3个逐渐降低了，并且比较逐渐降低，并且相比且相比，并且相比且结构较慢。 9mers。此外，当价值较小时，价增加了1，并且转移所需的赖氨酸单体量减少一个数字，但是在92和981 Mers中，凝结发生在赖氨酸单体的量与等于DNA的磷酸盐基团的含量。因此，揭示了根据赖氨酸的聚合程度的两种类型的冷凝模式。该内容已发表在Biomacromolecules杂志上。他还将研究生院的研究结果汇编成学位论文，并在三月获得了博士学位（科学）学位。