|
Conference publicationsAbstractsXXIV conferenceDynamics of the initial stage of dodecamers DNA-binding protein DPS crystallizationSemenov Institute of Chemical Physics RAS 1 pp. (accepted)Додекамеры белка Dps обладают ДНК-связывающей активностью, защищающей ДНК от окислительного повреждения и играющей важнейшую роль в процессах устойчивости бактериальных клеток к стрессу. В условиях окислительного стресса или голода в бактериальных клетках производится большое количество белка Dps, формирующего сферический олигомер, неспецифически связывающийся с ДНК и приводящий к её компактизации [1]. В работе изучена динамика додекамеров белка Dps в водном окружении с помощью метода молекулярной динамики. Расчеты проводились классическим методом молекулярной динамики с использованием универсального МД пакета Gromacs [2], силовые поля Opls-AA, martini 2.2. Изучались системы, содержащие от 1 до 27 кристаллографических ячеек (4-108 молекул додекамеров). Топологически додекамер Dps можно рассматривать как куб с неоднородными гранями, то есть выделить «грани», «рёбра» и «углы». Получены энергетические и пространственные характеристики связывания двух додекамеров белка DPS, найдены характеристики минимумов потенциальной энергии для каждого из димеров: значение потенциальной энергии, угла поворота одной из молекул относительно другой и расстояние между центрами масс двух молекул. Показано, что при образовании кристаллов энергетически наиболее выгодными положениями оказываются положения двух молекул друг относительно друга грань-угол и грань-ребро. Обнаружено, что димеризация додекамеров происходит в два этапа. В образовании промежуточных комплексов участвуют подвижные N-концевые участки додекамеров, после чего происходит образование стабильных комплексов всех молекул. Исследование динамики кристаллов выявило высокую стабильность комплексов и позволило определить наиболее выгодные места для связывания ДНК. На основании полученных данных построена модель комплексов додекамеров белка DPS с участком плазмиды pBluescript SK+. Работа поддержана Минобрнауки России (проект RFMEFI61616X0070). Авторы благодарят МСЦ РАН за доступ к компьютерным кластерам для проведения расчётов.
Литература 1. R.A. Grant, D.J. Filman et al. The crystal structure of Dps, a ferritin homolog that binds and protects DNA // Nature Structural Biology, 5, 1998, 294-303. 2. H.J.C. Berendsen, et al. GROMACS: A message-passing parallel molecular dynamics implementation // Comp. Phys. Comm., 91, 1995, 43-56.
|
