制限酵素EcoRIによるλDNA分解反応の速度論的解析 : 抗DNA抗体の反応速度定数に対する影響

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  • Kinetic Analysis of ラムダ DNA Digestion Catalyzed by Restriction Endonuclease EcoRI Effect of Anti DNA Antibody on the Kinetic Constants
  • Kinetic analysis of λDNA digestion catalyzed by restriction endonuclease, EcoRI : Effect of anti-DNA antibody on the kinetic constants

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抄録

[Author abstract]The rate constant values of the reaction catalyzed by restriction endonuclease, EcoRI, at individual recognition sites in λDNA were estimated in the presence or absence of monoclonal anti-DNA antibody. The time-course of the product formation was experimentally obtained by agarose-gel electrophoresis, and the data were analyzed by numerical analysis of a differential equation derived from the kinetic model for the λDNA degradation to each fragment. From the data-fitting procedure, the rate constant value of the cleavage at the recognition site located near the terminal of λDNA was found to be considerably larger than those at the sites far from the terminal. The rates of cleavage were enhanced by preincubating the DNA with monoclonal anti-DNA antibodies obtained from systemic lupus erythematosus patients. The enhancement was more intensive at the recognition site located near the terminal than those at other sites. These findings suggest that the thermal motion of the λDNA molecule might be involved in the recognition and binding mechanisms of the enzyme and the antibodies toward the DNA molecule.[著者抄録]制限酵素EcoRIによるλDNA分解反応の速度定数を各認識部位それぞれについて推定した。まず,アガローズ電気泳動法によって分解反応の経度変化を実験的に得ることができた。さらに,推定された分解反応モデルから導かれる連立微分方程式を数値的に解くことによって,理論的な経度変化を得,データフィッティング法によって,信頼できる速度定数を推定することができた。その結果,λDNAの末端付近の認識部位においては,λDNA内部領域にある認識部位よりも効率よく分解が行われていることがわかった。また,SLE患者から得られた抗DNA抗体を作用させたλDNAを用いて同様の実験を行うと,分解反応の速度は促進されており,その促進の程度は末端に近い認識部位ほど大きかった。これらの結果より,制限酵素EcoRIと抗DNA抗体のDNA認識の分子機構には,DNA分子の熱運動といった共通の要因が存在することが明らかになった。

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