undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Morozov Dmitry Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Muu artikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Ei-vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

B1 Kirjoitus tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

2021

Numero

2

Sivut

105-106

Julkaisu­foorumi

89723

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