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J-GLOBAL ID：201702252659946267   整理番号：17A0686084

RNAテトラループのコンピューターフォールディング:鍵力場不足の同定

Computer Folding of RNA Tetraloops: Identification of Key Force Field Deficiencies

著者 (10件)： KUEHROVA Petra (Palacky Univ. Olomouc, Olomouc, CZE) ,  BEST Robert B. (National Inst. of Health, Maryland, USA) ,  BOTTARO Sandro (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Trieste, ITA) ,  BUSSI Giovanni (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, Trieste, ITA) ,  SPONER Jiri (Palacky Univ. Olomouc, Olomouc, CZE) ,  SPONER Jiri (Inst. of Biophysics, Acad. of Sci. of the Czech Republic, Brno, CZE) ,  OTYEPKA Michal (Palacky Univ. Olomouc, Olomouc, CZE) ,  OTYEPKA Michal (Inst. of Biophysics, Acad. of Sci. of the Czech Republic, Brno, CZE) ,  BANAS Pavel (Palacky Univ. Olomouc, Olomouc, CZE) ,  BANAS Pavel (Inst. of Biophysics, Acad. of Sci. of the Czech Republic, Brno, CZE)
資料名： Journal of Chemical Theory and Computation  (Journal of Chemical Theory and Computation)
巻： 12  号： 9  ページ： 4534-4548  発行年： 2016年09月 
JST資料番号： W2328A  ISSN： 1549-9618  CODEN： JCTCCE  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： RNAテトラループは,RNA-RNAおよびRNA-蛋白質相互作用において重要役割を果している。分子動力学(MD)力場は,ミクロ秒時間レベルにおける安定自由エネルギー溜まりとしてのRNAテトラループのネイティブ状態を記述するが,強化サンプリング法がネイティブ状態は全体自由エネルギー最小値ではないことを呈示することから,力場には未だ同定されていない不均衡が示唆される。そこで本研究は,様々な力場およびシミュレーション環境において,RNAテトラループ(TL)のフォールディング能を調べた。この場合,3つの異なる強化サンプリング法を採用した。すなわち,温度レプリカ交換MD(T-REMD),溶質緩和レプリカ交換(REST2),および好-緩和メタダイナミックス(WT-MetaD)の3つである。力場不正確性による限定サンプリングに起因する問題点の分離を検討した。その結果,同時力場は,何れもシミュレーション条件域における5 ́-GAGA-3 ́テトラループのフォールディングを正確に記述することはできなかった。次に,力場のどの項がこのTLフォールディングの記述不足の原因になるかを検討した。その結果,少なくとも2つの異なる不均衡が関与していた。塩基-りん酸および/または糖-りん酸相互作用の過剰安定化と塩基対形成における水素結合の過小安定化である。前者はアンフォールド型を安定化し,後者はフォールド型を不安定化する。最初の問題点は,りん酸酸素のvan der Waals半径の再パラメーター化によって部分的に軽減された。もうひとつの問題を克服するためには,水素結合相互作用をよく捕らえる局所電位を提案することができる。

シソーラス用語： 折畳み構造 ,  *RNA【核酸】 ,  ループ構造 ,  自由エネルギー ,  ヌクレオチド配列 ,  van der Waals半径 ,  力の場 ,  *分子動力学 ,  水素結合
準シソーラス用語： 力場

分類 (2件)： 核酸一般  (EB04010U) ,  分子・遺伝情報処理  (JE15040B)

タイトルに関連する用語 (8件)： RNA ,  テトラ ,  ループ ,  コンピューター ,  フォールディング ,  鍵 ,  力場 ,  同定