東京大学大学院
医科学研究所
津本 浩平 先生

実践編-3：核酸-タンパク質相互作用の熱力学的解析（5）
特に超好熱性タンパク質に対する温度に対応したDNAの相互作用特性について

目次

1. はじめに
2. 超好熱菌由来TATA-box結合タンパク質の分子特性
3. PhoTBPのSELEX解析
4. SELEX DNAの熱力学的な相互作用解析
5. SELEX DNAの塩濃度依存性（当ページです）
6. ゲノム配列における生物学的意義
7. おわりに

SELEX DNAの塩濃度依存性

SELEX DNAとPhoTBP間の相互作用において、oligo50とoligo25では水和変化に違いがあることが示唆されました。そこで塩濃度（NaCl）変化における各相互作用の結合定数を算出し、log[NaCl]をx軸に、logKaをy軸にプロットし、以下の式(1)によるfittingを行うことで、係数Aよりイオンの挙動（正の値；イオンの放出、負の値；イオンの取込み）が、係数Bより水分子の挙動（正の値；水分子の放出、負の値；水分子の取込み）をパラメーターとして算出でき[7]、これより相互作用特性の比較を行いました。

logKobs = logKobs,1M - A log[NaCl] + 0.016B [NaCl]　---　（1）

高温として50℃、低温として37℃を設定し、oligo50-1とoligo25-1を用いて解析を行いました(図5)。

図5. PhoTBPとSELEX DNA間の相互作用におけるNaCl濃度変化に伴う会合定数Ka変化

表2. 図5から式1より算出した係数A、Bの値

表2より、oligo50-1は50℃においてわずかなイオンの取込み（A = -0.51）と共に多くの水分子の放出（B = 28）があったのに対し、37℃では水分子はあまり放出されず（B = 8）、イオンの取込みが増加する（A = -2.28）ことが明らかとなりました。逆に、oligo25-1では37℃においてわずかなイオンの取込み（A = -0.40）と多くの水分子の放出（B = 41）があったのに対し、50℃ではイオン、水分子ともに取込まれる（A = -2.34、B = -11）ことが分かりました。以上の結果は、本実験のSELEXではより多くの水分子を放出する塩基配列DNAが選択されていることを示しています[5]。TBPは二本鎖DNAと相互作用するために脱水和反応を必要とします。従って十分な水分子の放出によるTBPのDNA結合は、より安定な複合体を形成すると考えられます。

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