Letter 生化学：回転するビーズを使った追跡法によるDNAジャイレースのメカノケミカル解析 2006年1月5日 Nature 439, 7072 doi: 10.1038/nature04319 DNAジャイレースは、ATP加水分解のエネルギーを使ってDNAに必須の負のスーパーコイルを導入する分子機械である。スーパーコイル形成の方向性は、DNA鎖が移動する前に酵素の特殊化したドメインのまわりでDNAのキラルな巻き付けを行うことで確保される。今回我々は、引き伸ばしたDNA分子の側面にマイクロメートル以下のサイズのビーズをつけ、その回転を追跡することによって、ジャイレース活性のリアルタイム観察を行った。ジャイレースとATPの存在下では、正確に2の倍数となる数の負のスーパーコイルが連続的かつ段階的に導入されるのに対応して、急激な回転の発生が観察される。DNAの張力を変化させても、スーパーコイル形成速度に対する影響は検出されないが、DNAにかかる張力が1ピコニュートン以下の範囲で増加するだけで、酵素の前進は顕著に遅くなる。この挙動は、単純なメカノケミカルモデルによって定量的に説明することができる。つまり、酵素の前進が、解離と張力感受性で迅速に起こるDNAの巻き付けとの間の反応速度論的競合に依存すると考えればよい。また、高分解能での測定を行ったところ、反応サイクルの終わりのATPに依存しない段階と反応サイクル途中のDNAの巻き付けに続くATP結合段階という、動態の2つの段階に対応する回転休止が直接観察された。 Full Text PDF 目次へ戻る
