バイオインフォマティクスの資格を取るためにメモしまくる件について 構造化学編(DNAとRNA の立体構造)

DNAの立体構造
RNAの立体構造

タンパク質、核酸、糖鎖、脂質などである。これらはいずれも特定の立体構造をとることで特有の機能を示している。

DNAの立体構造
・DNA の二本鎖は、お互いの向き (5'末端から3'末端へ)で撚り合わせて二重らせん構造をつくる

右巻き
A型:1回転あたり塩基数11、塩基対間距離2.6 Å、らせんの直径23 Å、湿度75%時にとる立体構造。塩基間での結合が緩く、らせん内に隙間が生じた太めの構造で、主溝や副溝は見られない。
B型: 1回転あたり塩基数10、塩基対間距離3.4 Å、らせんの直径20 Å、1回転あたりの長さは34 Å、湿度92%時にとる立体構造。生体内では最も一般的な構造。塩基の A と T のあいだで2本の水素結合、CとGのあいだに3本の水素結合を形成して塩基対(bp)をつくる(1 Å = 0.1 nm = 10⁻¹⁰m)。

左巻き
Z型: 1回転あたり塩基数12、塩基対間距離3.7 Å、らせんの直径18 Å、グアニンとシトシンの繰り返し配列がとる立体構造。

図 DNAらせん構造　A型、B型、Z型


RNAの立体構造
・RNA は、メッセンジャー RNA(mRNA)、リボソーム RNA(rRNA)、転移 RNA(tRNA)などさまざまな役割を担う。

・一本鎖中で異なる領域の塩基間での水素結合により多様な構造をつくっている。

・tRNAは、分子内の離れた4カ所で部分的に二重らせん(ステム)を形成しており、ループ部分がアンチコドン(3塩基の領域)で、それに相補的なコドンが指定するアミノ酸が上の部位に結合する。

図.tRNAの構造

・mRNA、rRNA、マイクロ RNA、非コード RNA の立体構造は多様。

ex.リボソーム+rRNA

・リボザイム: rRNA は自分自身がアミノ酸をつなぎ合わせる触媒活性をもっており、リボヌクレオチドのエンザイム(酵素)のこと。
他にも、ある種のイントロンも自分自身を mRNA から切り出して、エクソンを接続(自己スプライシング)する触媒活性をもつものも称される。

図.DNA ＆ RNAの一次〜四次構造