Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Molecular dynamics simulations reveal the parallel stranded d (GGGA)3GGG DNA quadruplex folds via multiple paths from a coil-like ensemble

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68081707%3A_____%2F24%3A00584664" target="_blank" >RIV/68081707:_____/24:00584664 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/61989100:27740/24:10254885

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024005154?via%3Dihub" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141813024005154?via%3Dihub</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.129712" target="_blank" >10.1016/j.ijbiomac.2024.129712</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Molecular dynamics simulations reveal the parallel stranded d (GGGA)3GGG DNA quadruplex folds via multiple paths from a coil-like ensemble

  • Popis výsledku v původním jazyce

    G-quadruplexes (G4s) are non-canonical nucleic acid structures that fold through complex processes. Characterization of the G4 folding landscape may help to elucidate biological roles of G4s but is challenging both experimentally and computationally. Here, we achieved complete folding of a three-quartet parallel DNA G4 with (GGGA)3GGG sequence using all-atom explicit-solvent enhanced-sampling molecular dynamics (MD) simulations. The simulations suggested early formation of guanine stacks in the G-tracts, which behave as semi-rigid blocks in the folding process. The folding continues via the formation of a collapsed compact coil-like ensemble. Structuring of the G4 from the coil then proceeds via various cross-like, hairpin, slip-stranded and two-quartet ensembles and can bypass the G-triplex structure. Folding of the parallel G4 does not appear to involve any salient intermediates and is a multi-pathway process. We also carried out an extended set of simulations of parallel G-hairpins. While parallel G-hairpins are extremely unstable when isolated, they are more stable inside the coil structure. On the methodology side, we show that the AMBER DNA force field predicts the folded G4 to be less stable than the unfolded ensemble, uncovering substantial force-field issues. Overall, we provide unique atomistic insights into the folding landscape of parallel-stranded G4 but also reveal limitations of current state-ofthe-art MD techniques.

  • Název v anglickém jazyce

    Molecular dynamics simulations reveal the parallel stranded d (GGGA)3GGG DNA quadruplex folds via multiple paths from a coil-like ensemble

  • Popis výsledku anglicky

    G-quadruplexes (G4s) are non-canonical nucleic acid structures that fold through complex processes. Characterization of the G4 folding landscape may help to elucidate biological roles of G4s but is challenging both experimentally and computationally. Here, we achieved complete folding of a three-quartet parallel DNA G4 with (GGGA)3GGG sequence using all-atom explicit-solvent enhanced-sampling molecular dynamics (MD) simulations. The simulations suggested early formation of guanine stacks in the G-tracts, which behave as semi-rigid blocks in the folding process. The folding continues via the formation of a collapsed compact coil-like ensemble. Structuring of the G4 from the coil then proceeds via various cross-like, hairpin, slip-stranded and two-quartet ensembles and can bypass the G-triplex structure. Folding of the parallel G4 does not appear to involve any salient intermediates and is a multi-pathway process. We also carried out an extended set of simulations of parallel G-hairpins. While parallel G-hairpins are extremely unstable when isolated, they are more stable inside the coil structure. On the methodology side, we show that the AMBER DNA force field predicts the folded G4 to be less stable than the unfolded ensemble, uncovering substantial force-field issues. Overall, we provide unique atomistic insights into the folding landscape of parallel-stranded G4 but also reveal limitations of current state-ofthe-art MD techniques.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10608 - Biochemistry and molecular biology

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA21-23718S" target="_blank" >GA21-23718S: Studium fascinující fyzikální chemie DNA pomocí pokročilých výpočetních metod</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    International Journal of Biological Macromolecules

  • ISSN

    0141-8130

  • e-ISSN

    1879-0003

  • Svazek periodika

    261

  • Číslo periodika v rámci svazku

    2024-03-22

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    15

  • Strana od-do

    129712

  • Kód UT WoS článku

    001176500400001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85183987821