Probabilistic Interpretation of NMR J-Couplings Determines BI-BII State Equilibria in DNA
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388963%3A_____%2F22%3A00562866" target="_blank" >RIV/61388963:_____/22:00562866 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/61989592:15310/22:73615885 RIV/68407700:21230/22:00360669
Výsledek na webu
<a href="https://doi.org/10.1021/acs.jctc.2c00733" target="_blank" >https://doi.org/10.1021/acs.jctc.2c00733</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1021/acs.jctc.2c00733" target="_blank" >10.1021/acs.jctc.2c00733</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Probabilistic Interpretation of NMR J-Couplings Determines BI-BII State Equilibria in DNA
Popis výsledku v původním jazyce
Interpretation of 3JP,H3′ NMR scalar spin-spin coupling constants in DNA becomes more reliable by including distinct structural states such as BI and BII, using the weighted-static or, better still, the recently implemented adiabatic-MD (Ad-MD) method. The calculation method employs an adiabatic (Ad) dependence of 3JP,H3′ coupling on NMR-assigned torsion angle, ϵ, weighted by P(ϵ) probability distribution calculated by molecular dynamics (MD). Ad-MD calculations enable cross-validation of the bsc1, OL15, and OL21 force fields and various parametrizations of the Karplus equation describing the dependence of 3JP,H3′ coupling on ϵ torsion (KE). The mean absolute deviation of Ad-MD 3JP,H3′ couplings from the experimental values in Dickerson-Drew DNA is comparable to the scatter of 3JP,H3′ couplings among four separate NMR experiments. A commonly accepted assumption of homogeneity of one kind of structure-dynamic state within DNA (BI or BII) is questionable because the principal characteristics of relevant P(ϵ) probabilities (shapes and positioning) vary with DNA sequence. The theory outlined in the present work sets limits to future reparameterization of MD force fields, as relevant to NMR data.
Název v anglickém jazyce
Probabilistic Interpretation of NMR J-Couplings Determines BI-BII State Equilibria in DNA
Popis výsledku anglicky
Interpretation of 3JP,H3′ NMR scalar spin-spin coupling constants in DNA becomes more reliable by including distinct structural states such as BI and BII, using the weighted-static or, better still, the recently implemented adiabatic-MD (Ad-MD) method. The calculation method employs an adiabatic (Ad) dependence of 3JP,H3′ coupling on NMR-assigned torsion angle, ϵ, weighted by P(ϵ) probability distribution calculated by molecular dynamics (MD). Ad-MD calculations enable cross-validation of the bsc1, OL15, and OL21 force fields and various parametrizations of the Karplus equation describing the dependence of 3JP,H3′ coupling on ϵ torsion (KE). The mean absolute deviation of Ad-MD 3JP,H3′ couplings from the experimental values in Dickerson-Drew DNA is comparable to the scatter of 3JP,H3′ couplings among four separate NMR experiments. A commonly accepted assumption of homogeneity of one kind of structure-dynamic state within DNA (BI or BII) is questionable because the principal characteristics of relevant P(ϵ) probabilities (shapes and positioning) vary with DNA sequence. The theory outlined in the present work sets limits to future reparameterization of MD force fields, as relevant to NMR data.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
10610 - Biophysics
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA19-13436S" target="_blank" >GA19-13436S: Nový vhled do struktury a dynamiky páteře nukleových kyselin užitím pokročilých DFT-MD výpočtů a 31P NMR spektroskopie</a><br>
Návaznosti
I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
Journal of Chemical Theory and Computation
ISSN
1549-9618
e-ISSN
1549-9626
Svazek periodika
18
Číslo periodika v rámci svazku
11
Stát vydavatele periodika
US - Spojené státy americké
Počet stran výsledku
11
Strana od-do
6989-6999
Kód UT WoS článku
000877047900001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85139557514