2 0 0 0 OA 分子動力学法を用いたDNAテロメア構造中バックボーン水素の溶媒接触表面積の評価
- 著者
- 土田 陽平 齋藤 誠紀 中村 浩章 米谷 佳晃 藤原 進
- 出版者
- 日本シミュレーション学会
- 雑誌
- 日本シミュレーション学会論文誌 (ISSN:18835031)
- 巻号頁・発行日
- vol.13, no.1, pp.32-36, 2021 (Released:2021-06-15)
- 参考文献数
- 12
福島第一原子力発電所の廃炉に伴いトリチウム水の海洋放出が検討されている.また,将来の発電技術として期待されている核融合発電では,トリチウムを燃料として用いる.そのため,トリチウムの生体への影響を詳細に解明することが求められている.我々は,ヒトDNA中の軽水素がトリチウムに置換した際に生じる壊変効果がDNAを損傷するメカニズムを,分子動力学法を用いて解明することを目指している.壊変効果の影響を理解するためには,まずDNA中の各々の軽水素について,トリチウム置換のしやすさを評価する必要がある.そこで本研究では,ヒトDNAテロメア構造のバックボーン中に存在する水素原子を対象に,トリチウム置換のしやすさの指標を得るために分子動力学計算を実施し,各水素の溶媒接触表面積を計算した.計算結果から,バックボーン中の水素原子の中ではH5の水素の溶媒接触表面積が大きいことが判明した.
2 0 0 0 OA 生体分子表面の水分子の滞在時間はどのようにして決まるのか
- 著者
- 米谷 佳晃 河野 秀俊
- 出版者
- 分子シミュレーション研究会
- 雑誌
- アンサンブル (ISSN:18846750)
- 巻号頁・発行日
- vol.14, no.4, pp.182-186, 2012-10-31 (Released:2013-12-31)
- 参考文献数
- 18
生体分子表面は複雑であり,それゆえ水のダイナミクスは多様である.水分子の生体分子表面滞在時間は,数psから数100 psまで様々であるが,その違いはどのようにして生じるのであろうか.筆者らは,様々な塩基配列をもつDNAを対象にした分子動力学シミュレーションから,DNAと水の水素結合様式とDNA表面の構造揺らぎが,水分子の滞在時間に関係していることを明らかにした.そこでは,Laage-Hynesにより示された水素結合組換えのメカニズムとの接点も明らかになった.今後,タンパク質の場合なども含め,水分子の滞在時間を統一的に理解し,表現していくためには,これまで示唆されてきた表面の形状と電気的性質の影響も考慮しなければならない.
福島での原発事故において、トリチウム汚染水の処理が社会的関心を集めている。トリチウム被曝では、従来の研究で考慮されてきた直接作用と間接作用に加えて壊変効果が存在するにも関わらず、これまで見落とされてきた。本研究では、トリチウム被曝の第三要素「壊変効果」に着目し、置換トリチウムのβ壊変によるDNA損傷の分子機構を分子シミュレーションにより解明する。具体的には、トリチウムの置換部位を特定するための分子動力学(MD)計算とDNAの壊変効果を解析するための反応力場MD計算の組合せにより、置換トリチウムの壊変効果を解き明かす。さらに、置換トリチウムの壊変効果も含めたGeant4-DNAの開発を進める。