Русский
!

Presentations

Study of H2A-H2B histone dimer plasticity using MD simulations

Kniazeva A.S., Armeev G.A., Shaytan A.K.

Lomonosov Moscow State University, Faculty of biology, Bioengineering department, Russia, Moscow, 119991, Leninskiye Gory, 1, b. 73, Tel.: +7(985)0616306, E-mail: a.kniazeva@intbio.org

Хроматин является формой существования генома в клеточном ядре; известно, что генетические функции реализуются через его динамику, которая тонко регулируется рядом эпигенетических факторов. Элементарной единицей хроматина является нуклеосома, в составе которой два димера белков-гистонов Н2А-Н2В, тетрамер гистонов (Н3-Н4)2 и два неполных витка двойной спирали ДНК. Большие результаты в понимании свойств хроматина с точки зрения динамики дает метод молекулярного моделирования, в частности молекулярной динамики (МД). В нашей работе мы провели расчеты траекторий полноатомной МД нуклеосомы и ее компонентов для исследования динамики димера гистонов Н2А-Н2В и выяснения роли димера в динамике ДНК на уровне нуклеосомы. Проводилось моделирование трех типов систем: свободного димера гистонов Н2А-Н2В, димера с прилегающим фрагментов ДНК и полной нуклеосоомной коровой частицы. Была выделена мода динамики димера гистонов в виде изгиба центральных спиралей (являющаяся внутренней характеристикой димера, т.к. воспроизводилась во всех моделируемых системах, но с разной амплитудой и средним состоянием изгиба). Оказалось, что при формировании стабильных электростатических контактов между димером и ДНК в составе нуклеосомы одновременно с изгибовой деформацией ДНК происходит смещение изгиба димера в сторону контактов. Благодаря появлению движений откручивания и скольжения ДНК в микросекундных траекториях МД нуклеосомы нам удалось наблюдать изменение изгиба димера в ходе этих процессов. Ранее известные экспериментальные данные подтверждают необходимость пластичности димера для стабильности и динамики нуклеосом. На основе полученных данных выдвинуто предположение о роли моды изгиба димера Н2А-Н2В в функционировании хроматина на уровне нуклеосом.

Работа поддержана грантом РНФ № 18-74-10006 (https://rscf.ru/en/project/18-74-10006/). Работа выполнена с использованием оборудования Центра коллективного пользования сверхвысокопроизводительными вычислительными ресурсами МГУ имени М.В. Ломоносова.

Presentation

© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533