C-DNA (CフォームDNAとも呼ばれる)は、 DNAの多くの二重らせん構造の一つです。DNAは、比較的低湿度やLi +やMg 2+などの特定のイオンの存在といった特定の条件下でこの構造をとるように誘導されますが、CフォームDNAは非常に安定しておらず、生体内に自然には存在しません。1961年、マービン[ 1 ]は、リチウム塩でナトリウム塩の高水分パターンを再現しようとした際に、この構造を発見しました。マービンが発見したのは半結晶性C-DNAです。「半結晶性」とは、低解像度では結晶反射が見られるものの、高解像度では連続的に変化する回折パターンを指します。[ 2 ]
構造
C-DNAは、非整数らせん構造で、その寸法はわずかに変動し、平均して単位上昇角は3.32Å、単位ねじれ角は38.60°で、1回転あたり10単位ではなく約9 1/3単位となる。[ 2 ] C-DNAについては、長年にわたりいくつかの異なるモデルが提案されている。2000年、van DamとLevittは、C-DNAとB-DNAの両方が、BIとB-IIという2つの異なるヌクレオチド立体配座で構成されていることを発見した。C-DNAにおけるB-II立体配座の比率は40%以上であるのに対し、B-DNAではその比率は約10%に過ぎない。繊維状DNAにおけるB型からC型への遷移は、BIとB-II立体配座の変化によって解釈できる可能性がある。[ 3 ]その論文の図は、彼らが発表したこれら2つの立体配座の理想的な形態を示している。[ 4 ]
塩基性条件下での第一級アミドなどの対イオンは、DNAのB型とC型の関係を示す実験に使用されています。DNAの全体的な形状と配向は、その一次配列と塩基対間の水素結合に大きく依存しており、水素結合は二重らせん構造を安定化・維持します。C-DNAは、水が存在しない状態でもその構造を維持し、脱水によって形成されることが示されました。[ 3 ]塩基性条件および低湿度下では、一部のアミドはC型の構造を維持することが示されましたが、湿度が上昇するとB型のDNAにスムーズに遷移しました。これは、C型DNAとB型DNAの間に強い相関関係があることを示唆している可能性があり、これは低湿度でリチウム塩を用いても確認されています。[ 5 ] [ 6 ]
幾何学的属性(最も一般的なDNA形態)[ 7 ] [ 8 ]| 属性 | A型 | B型 | C型 | Z型 |
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| らせん感覚 | 右利き | 右利き | 右利き | 左利き |
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| 繰り返し単位 | 1 bp | 1bp | 1bp | 2bp |
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| 回転/bp | 32.7° | 34.3° | 38.6° | 60°/2 |
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| 平均bp/ターン | 11 | 10 | 9.33 | 12 |
|---|
| 軸に沿った上昇/bp | 2.6Å | 3.4Å | 3.3Å | 3.6~3.8Å |
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参照
参考文献
- ^ Marvin, DA; Spencer, M.; Wilkins, MHF; Hamilton, LD (1961年10月). 「デオキシリボ核酸の分子構造III. リチウム塩C体のX線回折研究」 . Journal of Molecular Biology . 3 (5): 547–IN14. doi : 10.1016/S0022-2836(61)80021-1 . PMID 14470668 .
- ^ a b Marvin, DA (2017-08-01). 「生体高分子の繊維回折研究」 .生物物理学と分子生物学の進歩. 127 : 43–87 . doi : 10.1016/j.pbiomolbio.2017.04.005 . ISSN 0079-6107 . PMID 28442432 .
- ^ a b Travers, AA; Muskhelishvili, G.; Thompson, JMT (2012-06-28). 「DNA情報:デジタルコードからアナログ構造へ」 . Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 370 (1969): 2960– 2986. doi : 10.1098/rsta.2011.0231 . ISSN 1364-503X . PMID 22615471. S2CID 890016 .
- ^ van Dam, Lorens; Levitt, Malcolm H. (2000年12月). 「天然配列ポリマーDNAのB型およびC型におけるBIIヌクレオチド:C型DNAの新しいモデル」 . Journal of Molecular Biology . 304 (4): 541– 561. doi : 10.1006/jmbi.2000.4194 . PMID 11099379 .
- ^ Ghosh, Anirban; Bansal, Manju (2003-04-01). 「DNA構造AからZまでの用語集」 . Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography . 59 (4): 620– 626. doi : 10.1107/S0907444903003251 . ISSN 0907-4449 . PMID 12657780 .
- ^フランクリン・H・ポルトガル(1977年)『DNAの世紀:遺伝物質の構造と機能の発見の歴史』ジャック・S・コーエン著。マサチューセッツ州ケンブリッジ:MIT出版。ISBN 978-0-262-16067-4. OCLC 2964854 .
- ^ Zimmerman, SB (1982年6月). 「DNAの三次元構造」 . Annual Review of Biochemistry . 51 (1): 395– 427. doi : 10.1146/annurev.bi.51.070182.002143 . ISSN 0066-4154 . PMID 7051961 .
- ^シンデン、リチャード・R.(1994)『DNAの構造と機能』サンディエゴ:アカデミック・プレス、ISBN 0-12-645750-6. OCLC 30109829 .