Unwrapping of nucleosomal DNA ends: a multiscale molecular dynamics study.
Unwrapping of nucleosomal DNA ends: a multiscale molecular dynamics study.
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核小体 DNA 末端的解开：多尺度分子动力学研究
DOI：
10.1016/j.bpj.2011.11.4028
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发表时间：
2012
影响因子：
3.4
通讯作者：
J. Langowski
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
K. Voltz;J. Trylska;J.C. Smith;J. Langowski
为了获得参与基因组控制和表达的 DNA 结合蛋白，核小体进行结构重塑，包括从核小体核心解开核小体 DNA 片段。在这里，我们使用微秒时间尺度的粗粒度分子动力学模拟来研究 DNA 从核小体解离的机制。模拟显示了短暂的、可逆的 DNA 与核小体的分离，以及在模拟时间尺度上不可逆的长寿命的 DNA 分离。在短暂的 DNA 分离过程中，9 bp 在核小体核心的一端解离，H3 尾占据分离 DNA 释放的空间。长寿命DNA分离的特征是H3尾部的结构重排，包括在尾部基部形成转角结构，该结构在空间上阻碍DNA在核小体表面上的重新包裹。去除 H3 尾部会导致长期存在的脱离体消失。通过将代表该状态的 CG 结构映射回原子分辨率并执行分子动力学以及比较构象依赖性自由能，验证了 CG 长寿命开放态的物理一致性。我们的结果表明，在核小体重塑过程的初始阶段，H3 尾部可以将核小体稳定在开放状态。
To permit access to DNA-binding proteins involved in the control and expression of the genome, the nucleosome undergoes structural remodeling including unwrapping of nucleosomal DNA segments from the nucleosome core. Here we examine the mechanism of DNA dissociation from the nucleosome using microsecond timescale coarse-grained molecular dynamics simulations. The simulations exhibit short-lived, reversible DNA detachments from the nucleosome and long-lived DNA detachments not reversible on the timescale of the simulation. During the short-lived DNA detachments, 9 bp dissociate at one extremity of the nucleosome core and the H3 tail occupies the space freed by the detached DNA. The long-lived DNA detachments are characterized by structural rearrangements of the H3 tail including the formation of a turn-like structure at the base of the tail that sterically impedes the rewrapping of DNA on the nucleosome surface. Removal of the H3 tails causes the long-lived detachments to disappear. The physical consistency of the CG long-lived open state was verified by mapping a CG structure representative of this state back to atomic resolution and performing molecular dynamics as well as by comparing conformation-dependent free energies. Our results suggest that the H3 tail may stabilize the nucleosome in the open state during the initial stages of the nucleosome remodeling process.
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影响因子：
5.5
作者：
Baron, Riccardo;Huenenberger, Philippe H.;McCammon, J. Andrew
通讯作者：
McCammon, J. Andrew
DOI：
10.1073/pnas.0500189102
发表时间：
2005-03-01
影响因子：
11.1
作者：
Tomschik, M;Zheng, HC;Leuba, SH
通讯作者：
Leuba, SH
影响因子：
2.9
作者：
Roccatano, Danilo;Barthel, Andre;Zacharias, Martin
通讯作者：
Zacharias, Martin
影响因子：
3.4
作者：
Ruscio, Jory Z.;Onufriev, Alexey
通讯作者：
Onufriev, Alexey
染色质纤维结构：形态、分子决定因素、结构转变。
影响因子：
3.4
作者：
Zlatanova,J;Leuba,SH;vanHolde,K
通讯作者：
vanHolde,K