|
ДокладыC-A тест для силовых полей ДНКФедеральный Исследовательский Центр Химической Физики им. Н.Н. Семенова Российской Академии Наук, 119991 Россия, Москва, ул. Косыгина 4 В некоторых комплексах с белками дуплекс ДНК локально сильно изогнут, например, в нуклеосоме и в комплексах с полимеразами и транскрипционными факторами. В области таких изгибов молекула ДНК находится в неканонических конформациях: С (с узкой малой бороздкой и большим количеством BII конформаций фосфатов) или А (с узкой большой бороздкой и большим количеством сахаров в северной конформации). Для изучения формирования таких комплексов методами молекулярной динамики необходимо, чтобы силовое поле адекватно воспроизводило оба этих конформационных перехода в свободной ДНК. Мы проанализировали доступные экспериментальные данные по В-С и В-А переходам при условиях, наиболее легко реализуемых в модекулярно-динамическом моделировании: в водно-солевом растворе соли NaCl. Мы выделили шесть олигомеров (дуплексов) ДНК, конформации которых при разных значениях концентрации соли NaCl в водном растворе известны достаточно достоверно. Полимеры poly(GC) и poly(A) при низкой соли находятся в В-форме, классической и немного смещённой к А, соответственно. Олигомеры ATAT и GGTATACC имеют сильную и зависящую от концентрации соли склонность к А форме. Наконец, полимеры Poly(AC) и poly(G) при высокой концентрации принимают С и А форму соответственно. Мы провели [1] тестирование силовых полей AMBER bsc1 и CHARMM36, а также их гибридов, и нам не удалось воспроизвести эксперимент. В обоих полях практически отсутствует зависимость результата моделирования от концентрации соли. Известная «В-любивость» поля AMBER оказалась следствием «В-любивости» его избыточно сильного стекинга. В поле CHARMM В форма является результатом неустойчивого равновесия между А-любивым стекингом оснований (особенно пар G:C) и С-любивым сахаро-фосфатным остовом, и ДНК в поле CHARMM обладает намного большей, чем в поле AMBER, гибкостью. Наконец, мы проанализировали результаты недавнего моделирования формирования комплексов ДНК с белками LacI, SOX-4, and Sac7d в рамках силового поля AMBER. Работа была выполнена за счёт субсидии, выделенной ФИЦ ХФ РАН на выполнение государственного задания, тема FFZE-2022-0009. Расчеты проведены в Межведомственном Суперкомпьютерном Центре Российской Академии Наук. [1] C-A test of DNA force fields, Ivan A. Strelnikov, Natalya A. Kovaleva, Artem P. Klinov, and Elena A. Zubova, https://doi.org/10.48550/arXiv.2211.10711 Материалы доклада |
