Nature ハイライト

生化学：DNAポリメラーゼηによるリン酸ジエステル結合の形成過程を観察する

2012年7月12日 Nature 487, 7406

DNA合成は広範囲に研究されているが、その化学反応自体は、まだ可視化されていない。今回我々は、時間分解X線結晶学の手法を用いて、リン酸ジエステル結合の形成過程を観察した。活性型ヒトDNAポリメラーゼηとDNA、dATPをMg²⁺非存在下、pH 6.0で共結晶化した。ポリメラーゼ反応は、結晶をpH 7.0で1 mMのMg²⁺溶液に浸すことで開始され、さまざまな反応時間で凍結することにより停止させて、構造研究を行った。基質と2個のMg²⁺イオンは40秒以内に反応が起きる場所に位置するが、リン酸ジエステル結合の形成は80秒まで起こっていない。80〜300秒までの構造から、基質が減少して、ヌクレオチド転移反応生成物が増加する過程が明らかになった。過渡的な電子密度から、求核3′-OHの脱プロトン化とそれに伴って糖のコンホメーションがC2′-エンド型構造からC3′-エンド型構造へ変換する過程が律速であることが示された。第3のMg²⁺イオンが、新たな結合とともに現れて中間状態を安定化することがわかったが、これは2金属イオン機構のこれまで予測されていなかった特徴なのかもしれない。

2012年7月12日号の Nature ハイライト

目次へ戻る

生化学：DNAポリメラーゼηによるリン酸ジエステル結合の形成過程を観察する

2012年7月12日号の Nature ハイライト

脳：うつ病の症状は分割・統治が可能？

遺伝：臨床に使えるゲノム塩基配列解読法

生化学：DNA修復反応を詳細に調べる

宇宙：暗黒物質に光を当てる

工学：流砂の謎

材料：賢い柔軟材料

進化：鳥類はいつまでも若々しい？

生態：相利共生ネットワークで重要となる数は？

神経：霊長類の神経回路に手が届く

ネイチャーの人気コンテンツ