Decoy에서의 DNA-단백질 상호작용 규명 연구

Abstract

먼저 다양한 올리고핵산에 대한 구조 및 전자구조를 연구하였다. 5'-CU'C-3 헤어핀과 형광발색단을 갖지 않는 헤어핀이 다른 헤어핀과 상보적으로 결합된 이중나선에 대한 계산을 수행하였다. 뿐만 아니라 가운데 염기인 우라실이 상보적으로 결합되지 않은 이중나선에 대한 계산도 수행하였다. 반경험적 방법인 AM1 계산으로 에너지 최소화에 의한 구조는 수소결합을 적절히 기술하지 않아 수소결합이 쉽게 깨어지는 반면 양자역학적 계산인 B3LYP/3-21G 계산에서는 수소결합이 유지됨을 확인하였다. 3개의 염기쌍으로 이루어진 핵산으로도 어느 정도의 구조와 전자구조에 대한 연구가 가능함을 볼 수 있었다. 형광특성과 관련하여 LUMO 오비탈을 그려보았다. 헤어핀과 완전히 상보적인 이중나선의 LUMO 에서는 photo-induced charge transfer (PICT) 현상을 거의 볼 수 없지만, 상보적이지 않은 이중나선의 경우는 PICT 현상이 약하게 나타나고 있다. 이것이 형광이 감소하는 원인이 될 것이다. 좀 더 명확한 원인을 규명하여 디코이 (Decoy) 를 설계하기 위하여 더 많은 올리고핵산에 대한 양자역학적 계산이 필요하다.

1. Oligonucleotide-Protein Interactions We carry out the ab initio calculations for the ODN composed of three bases. We study the structural changes in the presence of fluorophores and compare the structural changes depending on the complementary duplex or single mismatched duplexes.

2. Fluorescence features of ODNs We investigate the LUMOs of hairpin, and its complementary and single mismatched duplexes. This gives some photo-induced properties of ODNs.