A-DNA

A-DNAは、 DNAがとりうる二重らせん構造の1つです。A-DNAは、B-DNAおよびZ-DNAとともに、生物学的に活性な3つの二重らせん構造の1つと考えられています。これは、より一般的なB-DNA型とかなり似ている右巻きの二重らせんですが、より短くコンパクトならせん構造を持ち、塩基対はB-DNAのようにらせん軸に垂直ではありません。これはロザリンド・フランクリンによって発見され、彼女はA型とB型にも名前を付けました。彼女は、DNAが脱水条件下でA型に駆動されることを示しました。このような条件は結晶を形成するためによく使用され、多くのDNA結晶構造はA型です。^{[ 1 ]}同じらせん構造は、二本鎖RNAおよびDNA-RNAハイブリッド二重らせんにも見られます。

より一般的な B-DNA と同様に、A-DNA は主溝と副溝を持つ右巻き二重らせんです。ただし、下の比較表に示すように、1 回転あたりの塩基対 (bp) の数がわずかに増加しています。これにより、ねじれ角が小さくなり、塩基対あたりの上昇が小さくなるため、A-DNA は B-DNA より 20～25% 短くなります。A-DNA の主溝は深く狭く、副溝は広く浅くなっています。A-DNA は B-DNA より幅広く、軸方向に圧縮されています。^{[ 2 ] [ 3 ]}

A-DNAのX線結晶構造解析で識別できる特徴は、中央の穴である。^{[ 2 ]} A-DNAはC3'-エンドパッカーを持ち、これはフラノース環のC3'炭素が糖平面の下にあることを指す。

また、研究によると、A型DNAはより一般的なB型DNAとハイブリダイズする可能性がある。これらのA-B中間体は、両方のDNA型の糖のコンフォメーション特性および/または塩基のコンフォメーションを採用する。ある研究では、DNA鎖の最初の3つの糖に特徴的なC3'-エンド型コンフォメーションが見られ、最後の3つの糖はB型DNAと同様にC2'-エンド型コンフォメーションを持つ。^{[ 2 ]}これらの中間体は、シトシン塩基がメチル化または臭素化されてコンフォメーションが変化すると、水溶液中で形成される可能性がある。あるいは、グアニンとシトシンに富む断片は、水溶液中でB型からA型に容易に変換されることが示されている。^{[ 4 ]}

A-DNAは、脱水やタンパク質結合など、いくつかのプロセスから生成されます。DNAの脱水は、DNAをA型に変化させ、細菌の極度の乾燥などの条件下でDNAを保護することが示されています。^{[ 5 ] [ 1 ]}タンパク質結合も、いくつかの超好熱性古細菌ウイルスの構造によって明らかになったように、DNAから溶媒を剥ぎ取り、A型に変換することができます。これらのウイルスには、棒状のルディウイルスSIRV2 ^{[ 6 ]}とSSRV1 ^{[ 7 ]} 、エンベロープを持つ糸状のリポトリックスウイルスAFV1 ^{[ 8 ]} 、 SFV1 ^{[ 9 ]}とSIFV ^{[ 7 ]} 、トリストロマウイルスPFV2 ^{[ 10 ]} 、および正二十面体ポルトグロボウイルスSPV1が含まれます。^{[ 11 ]} A型DNAは、超好熱性古細菌ウイルスがこれらのウイルスが繁栄する過酷な環境条件に適応した1つであると考えられている。

バクテリオファージで二本鎖DNAをパッケージ化するモーターは、A-DNAがB-DNAよりも短いという事実を利用しており、DNA自体の構造変化がこれらのモーターによって生成される大きな力の源であると提案されている。^{[ 12 ]}ウイルスの生体モーターのパッケージングの中間体としてのA-DNAの実験的証拠は、停止した（「縮んだ」）A型中間体でB-DNAが24%短縮されることを示す二重色素Förster共鳴エネルギー移動測定から得られている。^{[ 13 ] [ 14 ]}このモデルでは、ATP加水分解が、DNAを交互に脱水および再水和するタンパク質の構造変化を駆動するために使用され、DNAの短縮/伸長サイクルは、DNAをカプシドに移動させる前進運動を生成するために、タンパク質-DNAグリップ/リリースサイクルと結合している。

• 核酸の三次構造
• DNA
• B-DNA
• Z-DNA
• C-DNA

• コーネル大学によるDNA構造の比較
• 核酸命名法