MLÁDEK, Arnošt, Judit ŠPONEROVÁ, Petr KULHÁNEK, Xiang-Jun LU, Wilma K. OLSON a Jiří ŠPONER. Understanding the Sequence Preference of Recurrent RNA Building Blocks using Quantum Chemistry: The Intrastrand RNA Dinucleotide Platform. Online. Journal of Chemical Theory and Computation. Washington: ACS, 2012, roč. 8, č. 1, s. 335-347. ISSN 1549-9618. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.1021/ct200712b. [citováno 2024-04-24]
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Understanding the Sequence Preference of Recurrent RNA Building Blocks using Quantum Chemistry: The Intrastrand RNA Dinucleotide Platform
Autoři MLÁDEK, Arnošt (203 Česká republika), Judit ŠPONEROVÁ (348 Maďarsko, domácí), Petr KULHÁNEK (203 Česká republika, domácí), Xiang-Jun LU (156 Čína), Wilma K. OLSON (840 Spojené státy) a Jiří ŠPONER (203 Česká republika, garant, domácí)
Vydání Journal of Chemical Theory and Computation, Washington, ACS, 2012, 1549-9618.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10610 Biophysics
Stát vydavatele Spojené státy
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 5.389
Kód RIV RIV/00216224:14740/12:00057217
Organizační jednotka Středoevropský technologický institut
Doi http://dx.doi.org/10.1021/ct200712b
UT WoS 000298908500035
Klíčová slova anglicky WATSON-CRICK/SUGAR-EDGE; MOLECULAR-DYNAMICS SIMULATIONS; BASE-PHOSPHATE INTERACTIONS; DENSITY-FUNCTIONAL THEORY; NUCLEIC-ACID STRUCTURES; BASIS-SET CONVERGENCE; AB-INITIO; FORCE-FIELD; TERTIARY INTERACTIONS; CHEMICAL CALCULATIONS
Štítky ok, rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Olga Křížová, učo 56639. Změněno: 7. 4. 2013 14:46.
Anotace
Folded RNA molecules are shaped by an astonishing variety of highly conserved non-canonical molecular interactions and backbone topologies. The dinucleotide platform is a widespread recurrent RNA modular building submotif formed by the side-by-side pairing of bases from two consecutive nucleotides within a single strand, with highly specific sequence preferences. This unique arrangement of bases is cemented by an intricate network of noncanonical hydrogen bonds and facilitated by a distinctive backbone topology. The present study investigates the gas-phase intrinsic stabilities of the three most common RNA dinucleotide platforms, 5'-GpU-3', ApA, and UpC, via state-of-the-art quantum-chemical (QM) techniques. The mean stability of base-base interactions decreases with sequence in the order GpU > ApA > UpC. Bader’s atoms-in-molecules analysis reveals that the N2(G)...O4(U) hydrogen bond of the GpU platform is stronger than the corresponding hydrogen bonds in the other two platforms. The mixed-pucker sugar-phosphate backbone conformation found in most GpU platforms, in which the 5'-ribose sugar (G) is in the C2'-endo form and the 3'-sugar (U) in the C3'-endo form, is intrinsically more stable than the standard A-RNA backbone arrangement, partially as a result of a favorable O2'...O2P intra-platform interaction. Our results thus validate the hypothesis of Lu et al. (Lu Xiang-Jun, et al. Nucleic Acids Res. 2010, 38, 4868-4876), that the superior stability of GpU platforms is partially mediated by the strong O2'...O2P hydrogen bond. In contrast, ApA and especially UpC platform-compatible backbone conformations are rather diverse and do not display any characteristic structural features. The average stabilities of ApA and UpC derived backbone conformers are also lower than those of GpU platforms. Our work also gives methodological insights into QM calculations of experimental RNA backbone geometries.
Návaznosti
ED1.1.00/02.0068, projekt VaVNázev: CEITEC - central european institute of technology
GD203/09/H046, projekt VaVNázev: Biochemie na rozcestí mezi in silico a in vitro
Investor: Grantová agentura ČR, Biochemie na rozcestí mezi in silico a in vitro
LC06030, projekt VaVNázev: Biomolekulární centrum
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Biomolekulární centrum
MSM0021622413, záměrNázev: Proteiny v metabolismu a při interakci organismů s prostředím
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Proteiny v metabolismu a při interakci organismů s prostředím
VytisknoutZobrazeno: 24. 4. 2024 00:03