Applying joint theoretical experimental research to aptamer modeling
Julkaisuvuosi
2021
Tekijät
Shchugoreva, I. A.; Artyushenko, P. V.; Tomilin, F. N.; Morozov, Dmitry; Mironov, Vladimir; Moryachkov, R. V.; Kichkailo, A. S.
Tiivistelmä
The aim of the research. In this work we studied the structure of LC-18 DNA aptamer, which exhibits specific binding to lung adenocarcinoma cells. Obtaining the 3D structure of the aptamer is necessary for understanding the mechanism of binding of the aptamer to the target. Therefore, the aim of the research was modeling of the LC-18 aptamer spatial structure using combination of theoretical methods: DNA folding tools, quantum-chemical calculations and molecular dynamic simulations. Material and methods. The secondary structure of the LC-18 aptamer was predicted by using OligoAnalyzer and MFold online software under the conditions typical small-angle X-ray scattering (SAXS) experiment. The molecular modeling of the aptamer was carried out using the Avogadro program. For prediction of the structure two computational methods were used: quantum-mechanical method with third-order density-functional tight-binding (DFTB3) and molecular dynamics (MD) with force fields. Results. In this paper it was shown that molecular simulations can predict structures from the SAXS experiments. OligoAnalyzer and MFold web servers have been used to generate a set of several likely models. However, more accurate calculations have showed that these models do not predict the relative importance of isomers. Meanwhile, application of quantum-chemical and molecular dynamics calculations have showed reliable molecular structures which have a small deviations from the experimental SAXS curves. Conclusion. This study demonstrates the approach for modeling 3D structures of DNA-aptamers in solution using both experimental and theoretical meth-ods. It could be very helpful in designing more efficient aptamers based on results obtained from molecular simulations.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Muu artikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
Ei-vertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
B1 Kirjoitus tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Kustantaja
Volyymi
2021
Numero
2
Sivut
105-106
ISSN
Julkaisufoorumi
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Kokonaan avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Kemia; Biokemia, solu- ja molekyylibiologia; Biolääketieteet
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Julkaisumaa
Venäjä
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.20333/2500136-2021-2-105-106
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä