Порівняльний аналіз молекулярних механізмів релаксації вигибних деформацій ДНК
Ключові слова:
ДНК, молекулярна динаміка, білок-нуклеїнові взаємодії, структурні деформації, механізм релаксації
Анотація
Порівняння механізмів релаксації вигибних деформацій ДНК було виконано методом молекулярної
динаміки для двох типів вигибів ДНК, а саме, з комплексу 434 репресору і пуринового репресору.
Було виконано порівняльний аналіз динаміки релаксації локальних структурних параметрів, які
характеризують структуру ДНК на рівні динуклеотидного контакту та параметрів, які описують
структуру ДНК в цілому. Отримані дані засвідчують, що релаксація проходить поетапно і кожний
етап характеризується однаковими часовими інтервалами для двох типів вигибу ДНК. Показано, що
характер релаксації на початкових стадіях динаміки залежить від типу вигибної деформації ДНК: для
плавного вигибу властива лінійна зміна параметрів; для різкого локалізованого вигибу зміна
параметрів відбувається стрибкоподібно.
Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
1. Olson W.K., Gorin A.A., Lu X.-J., Hock L.M., Zhurkin V.B. DNA sequence dependent deformability deduced from protein-DNA crystal complexes // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1998. – 95:11163-11168.
2. Schumacher M.A., Choi K.Y., Zalkin H., Brennan R.G. Crystal structure of LacI member, PurR, bound to DNA: minor groove binding by alpha helices // Science. – 1994. – 266:763-770.
3. Glasfeld A., Koehler A.N., Schumacher M.A., Brennan R.G. The role of lysine 55 in determining the specificity of the purine repressor for its operators through minor groove interactions // J. Mol. Biol. – 1999. – V.291. – P.347-361.
4. Lu X.-J., Shakked Z., Olson W.K. A-form conformational motifs in ligand-bound DNA structures // J. Mol. Biol. – 2000. – 300(4):819-840.
5. Bosch D., Campillo M., Pardo L. Binding of proteins to the minor groove of DNA: what are the structural and energetic determinants for kinking a basepair step? // J. Comput. Chem. – 2003. – 24:682-691.
6. Murphy F. V., Churchill M. E. Nonsequence-specific DNA recognition: a structural perspective // Struct. Fold. Des. – 2000. – V.8 – R83-R89.
7. Aggarwal A.K., Rodgers D.W., Drottar M., Ptashne M., Harrison S.C. Recognation of a DNA Operator by the Repressor of Phage 434: A view at High Resolution // Science – 1998. – V. 242 – p. 899-907.
8. Newman E.B., Lin R. Leucine-responsive regulatory protein: a global regulator of gene-expression in Escherichia coli // Annu Rev Microbiol. 1995 – 49. – 747-775.
9. Nelson M., Humphrey W., Gursoy A., Dalke A., Kalé L., Skeel R.D., Schulten K. NAMD – A Parallel, Object-Oriented Molecular Dynamics Program // J. Supercomputing App. – 1996. – 10. – 251-268.
10. MacKerrel A. D., Bashford D., Bellott M., Dunbrack R. L., Evanseck J., Fried M. J., Fischer S., Gao J., Guo H., Ha S., Joseph D., Kuchnir L., Kuczera K., Lau F. T., Mattos C., Michnick S., Ngo T., Nguyen D.T., Prodhom B., Roux B., Schlenkrich M., Smith J., Stote R., Straub J., Watanabe M., Wiorkiewicz-Kuczera J., Yin D., Karplus M. Self-consistent parameterization of biomolecules for molecular modeling and condensed phase simulations // FASEB J. – 1992. – 6:A143.
11. Luty B.A., Davis M. E., Tironi I. G., Vangunsteren W. F. A comparison of particle-particle, particle-mesh and Ewald methods for Feller S.E., Zheng Y.H., Pastor R.W., Brooks B.R. Constant pressure molecular dynamics simulation-the Langevin piston method // J. Comp. Phys. – 1995. – 103:4613-4621.
12. Lu X J, Olson W.K. 3DNA: A software package for the analysis. rebuilding. and visualization of three-dimensional nucleic acid structure // Nucleic Acids Res. – 2003. – 31(17):5108-5121.
13. Dickerson R.E. Definitions and nomenclature of nucleic acid structure parameters // J. Biomol. Struct. Dyn. 1989. – 6: 627-634.
14. Olson WK., Lu X J., Westbrook J., Bansal M., Burley SK., Dickerson RE., Gerstein M., Harvey SC., Heinemann U., Neidle S., Shakked Z., Suzuki M., Tung C S., Sklenar H., Westhof E., Wolberger C., Berman HM. A standard reference frame for calculating electrostatic interactions // Mol. Sim. – 1994. – 14:11-20.
15. Shashel Ya.V., Tolstorukov M.Ye. Molecular mechanisms of structural relaxation of DNA kinks // Biophysical Bulletin 17(1), Kharkiv, - 2006 – p. 36-41.
2. Schumacher M.A., Choi K.Y., Zalkin H., Brennan R.G. Crystal structure of LacI member, PurR, bound to DNA: minor groove binding by alpha helices // Science. – 1994. – 266:763-770.
3. Glasfeld A., Koehler A.N., Schumacher M.A., Brennan R.G. The role of lysine 55 in determining the specificity of the purine repressor for its operators through minor groove interactions // J. Mol. Biol. – 1999. – V.291. – P.347-361.
4. Lu X.-J., Shakked Z., Olson W.K. A-form conformational motifs in ligand-bound DNA structures // J. Mol. Biol. – 2000. – 300(4):819-840.
5. Bosch D., Campillo M., Pardo L. Binding of proteins to the minor groove of DNA: what are the structural and energetic determinants for kinking a basepair step? // J. Comput. Chem. – 2003. – 24:682-691.
6. Murphy F. V., Churchill M. E. Nonsequence-specific DNA recognition: a structural perspective // Struct. Fold. Des. – 2000. – V.8 – R83-R89.
7. Aggarwal A.K., Rodgers D.W., Drottar M., Ptashne M., Harrison S.C. Recognation of a DNA Operator by the Repressor of Phage 434: A view at High Resolution // Science – 1998. – V. 242 – p. 899-907.
8. Newman E.B., Lin R. Leucine-responsive regulatory protein: a global regulator of gene-expression in Escherichia coli // Annu Rev Microbiol. 1995 – 49. – 747-775.
9. Nelson M., Humphrey W., Gursoy A., Dalke A., Kalé L., Skeel R.D., Schulten K. NAMD – A Parallel, Object-Oriented Molecular Dynamics Program // J. Supercomputing App. – 1996. – 10. – 251-268.
10. MacKerrel A. D., Bashford D., Bellott M., Dunbrack R. L., Evanseck J., Fried M. J., Fischer S., Gao J., Guo H., Ha S., Joseph D., Kuchnir L., Kuczera K., Lau F. T., Mattos C., Michnick S., Ngo T., Nguyen D.T., Prodhom B., Roux B., Schlenkrich M., Smith J., Stote R., Straub J., Watanabe M., Wiorkiewicz-Kuczera J., Yin D., Karplus M. Self-consistent parameterization of biomolecules for molecular modeling and condensed phase simulations // FASEB J. – 1992. – 6:A143.
11. Luty B.A., Davis M. E., Tironi I. G., Vangunsteren W. F. A comparison of particle-particle, particle-mesh and Ewald methods for Feller S.E., Zheng Y.H., Pastor R.W., Brooks B.R. Constant pressure molecular dynamics simulation-the Langevin piston method // J. Comp. Phys. – 1995. – 103:4613-4621.
12. Lu X J, Olson W.K. 3DNA: A software package for the analysis. rebuilding. and visualization of three-dimensional nucleic acid structure // Nucleic Acids Res. – 2003. – 31(17):5108-5121.
13. Dickerson R.E. Definitions and nomenclature of nucleic acid structure parameters // J. Biomol. Struct. Dyn. 1989. – 6: 627-634.
14. Olson WK., Lu X J., Westbrook J., Bansal M., Burley SK., Dickerson RE., Gerstein M., Harvey SC., Heinemann U., Neidle S., Shakked Z., Suzuki M., Tung C S., Sklenar H., Westhof E., Wolberger C., Berman HM. A standard reference frame for calculating electrostatic interactions // Mol. Sim. – 1994. – 14:11-20.
15. Shashel Ya.V., Tolstorukov M.Ye. Molecular mechanisms of structural relaxation of DNA kinks // Biophysical Bulletin 17(1), Kharkiv, - 2006 – p. 36-41.
Цитовано
Як цитувати
Shashel, Y. V., & Smyrnova, D. O. (1). Порівняльний аналіз молекулярних механізмів релаксації вигибних деформацій ДНК. Біофізичний вісник, 2(25). вилучено із https://periodicals.karazin.ua/biophysvisnyk/article/view/2728
Розділ
Молекулярна біофізика
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
