Native-like RNA tertiary structures using a sequence-encoded cleavage agent and refinement by discrete molecular dynamics.
Native-like RNA tertiary structures using a sequence-encoded cleavage agent and refinement by discrete molecular dynamics.
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使用序列编码的裂解剂和通过离散分子动力学的细化，天然样的RNA三级结构。
DOI：
10.1021/ja805460e
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发表时间：
2009-02-25
影响因子：
15
通讯作者：
Weeks, Kevin M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gherghe, Costin M.;Leonard, Christopher W.;Ding, Feng;Dokholyan, Nikolay V.;Weeks, Kevin M.
分析高阶 RNA 结构的难度，尤其是折叠中间体和功能需要构象灵活结构域的 RNA，强调需要新方法来准确建模 RNA 三级结构。在这里，我们报告了一种简洁的方法，该方法利用简单的 RNA 结构探测实验，然后使用计算算法进行解释，精心定制以优化所得结构的分辨率和细化速度，而不需要用户干预。 RNA 二级结构首先使用 SHAPE 化学建立。然后，我们使用序列定向切割剂，可以将其任意放置在许多螺旋基序中，以获得高质量的残基间距离。我们使用快速、粗粒度、离散的分子动力学引擎来解释溶液中的化学信息，其中每个 RNA 核苷酸都由磷酸盐、核糖和核碱基基团的假原子表示。通过这种方法，我们将酵母 tRNAAsp 中的碱基配对位置精炼至 4 Å RMSD，而无需任何预先存在的信息或有关二级或三级结构的假设。这种实验和计算相结合的方法有可能为功能重要的 RNA 的多样化领域产生类似天然的模型，这些 RNA 的结构无法通过传统的结构方法来表征。
The difficulty of analyzing higher order RNA structure, especially for folding intermediates and for RNAs whose functions require domains that are conformationally flexible, emphasizes the need for new approaches for modeling RNA tertiary structure accurately. Here, we report a concise approach that makes use of facile RNA structure probing experiments that are then interpreted using a computational algorithm, carefully tailored to optimize both the resolution and refinement speed for the resulting structures, without requiring user intervention. The RNA secondary structure is first established using SHAPE chemistry. We then use a sequence-directed cleavage agent, that can be placed arbitrarily in many helical motifs, to obtain high quality inter-residue distances. We interpret this in-solution chemical information using a fast, coarse grained, discrete molecular dynamics engine in which each RNA nucleotide is represented by pseudoatoms for the phosphate, ribose and nucleobase groups. By this approach, we refine base paired positions in yeast tRNAAsp to 4 Å RMSD without any preexisting information or assumptions about secondary or tertiary structures. This blended experimental and computational approach has the potential to yield native-like models for the diverse universe of functionally important RNAs whose structures cannot be characterized by conventional structural methods.
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DOI：
10.1016/s1359-0278(98)00072-8
发表时间：
1998-01-01
期刊：
FOLDING & DESIGN
影响因子：
--
作者：
Dokholyan, NV;Buldyrev, SV;Shakhnovich, EI
通讯作者：
Shakhnovich, EI
影响因子：
4.5
作者：
Ding, Feng;Sharma, Shantanu;Dokholyan, Nikolay V.
通讯作者：
Dokholyan, Nikolay V.
影响因子：
64.8
作者：
Parisien, Marc;Major, Francois
通讯作者：
Major, Francois
影响因子：
3.2
作者：
Gooch, BD;Krishnamurthy, M;Beal, PA
通讯作者：
Beal, PA
影响因子：
3.4
作者：
BERMAN, HM;OLSON, WK;SCHNEIDER, B
通讯作者：
SCHNEIDER, B