bck

收藏本站

转录因子与DNA特异性识别机制的分子动力学模拟研究

【摘要】:转录因子如何在数十亿的碱基中找到并结合特异性位点,是转录调控和生物医学领域研究的热点和难点。研究表明转录因子与特异性序列的结合可以从两个方面理解:一是热力学的角度,即特异性由转录因子结合DNA特定位点的相对结合自由能决定。二是动力学的角度,即特异性与动态搜索过程中瞬态复合物的动力学性质相关。从热力学角度出发,转录因子与DNA结合的研究较为深入,影响因素主要包括静电、氢键、疏水相互作用等,同时DNA形状也具有重要影响。从动力学角度出发的相关研究较少,对于转录因子与DNA结合的动态调控机制也知之甚少。本论文以转录因子与DNA的特异性结合机制为科学问题,采用分子动力学模拟和生物信息学方法,分别从热力学和动力学两个角度研究转录因子与DNA的特异性识别机制。论文研究内容主要包括三个方面:一是采用分子动力学模拟方法研究单核苷酸多态性对转录因子与DNA相互作用的影响。二是构建了碱基堆积力矩阵,研究碱基堆积力在转录因子-DNA相互作用中的重要作用,并用于预测转录因子特异性结合位点。三是构建新的转录因子一维滑动模型,研究转录因子与DNA的动态识别机制。本文通过动力学模拟揭示单核苷酸多态性(SNP)通过别构效应影响蛋白质结合DNA的机制,同时自由能计算与实验结果保持一致。结果显示突变位点影响DNA骨架的结构,并且大沟的改变导致氢键互作网络的改变。这种长程相互作用揭示SNP可以通过氢键互作网络转移影响。本文通过将SNP与3-mer堆积力矩阵互相联系,用于理解堆积力在转录因子-DNA中的作用,结果表明堆积力自由能变化大的SNPs导致表型变异的概率大,而动力学模拟结果显示随着堆积力的增加,DNA的结构趋近于自由DNA,进而会影响到转录因子-DNA相互作用,导致MEIS1转录因子与DNA的亲和力升高。另外,使用堆积力自由能构建的定量模型揭示了堆积力自由能可以用于预测转录因子结合能力。在转录因子一维滑动模型中的PMF结果表明MEIS1转录因子沿着大沟滑动而不是沿着线性滑动。蛋白质在DNA链上的一维扩散加快了对目标序列的识别,在此过程中蛋白质与非特异性DNA结合较为松散。马尔可夫状态分析表明模拟的结果与理论一致证明了DNA结构在滑动过程中起着重要作用。本文根据MD结果推断出MEIS1转录因子在DNA上的特异性和非特异性1D滑动长度。MEIS1转录因子在DNA扫描过程中的不对称动力学和DNA结构变化对解决速度稳定性悖论具有重要作用。这项工作提供了MEIS1转录因子如何通过快速扫描DNA找到目标位点的结构、动态和动力学信息。总体来说,本论文结合生物信息学和结构生物学的知识,提供了SNP对转录因子-DNA相互作用的影响以及SNP和表型变异之间关系的新理解。并且,3-mer堆积力自由能矩阵可用于SNP的高通量筛选和预测转录因子-DNA结合亲和力。我们的动态模型揭示转录因子在搜索过程中的特异性识别和非特异性识别的转换机制。这一机制对于在其他蛋白质存在的情况下进行搜索具有重要的生物学意义,并为解释蛋白质-DNA相互作用的实验和结构数据提供了一个新的框架。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王豆;许冠;王洪永;何森;卜书海;郑雪莉;;中国圈养林麝微卫星DNA多样性研究[J];兽类学报;2019年06期
2 王若湛;;探讨DNA鉴定技术在法医物证学中的应用[J];世界最新医学信息文摘;2019年85期
3 刘敏;;基于科学思维的“DNA是主要的遗传物质”教学设计[J];教育观察;2019年30期
4 刘涛;;关于几种植物材料DNA含量差异性的研究[J];中学生物学;2019年03期
5 陈从周;;DNA折纸术——全编程的信息工具[J];广州大学学报(自然科学版);2019年01期
6 Jiaojiao Zhang;Feng Li;Dayong Yang;;DNA: From Carrier of Genetic Information to Polymeric Materials[J];Transactions of Tianjin University;2019年04期
7 赵海燕;石晓龙;;DNA Tile 计算简述[J];广州大学学报(自然科学版);2019年02期
8 李文送;;DNA甲基化及其生物学功能[J];生物学教学;2014年09期
9 刘庆华;茹慧香;;“DNA是主要的遗传物质”教学设计[J];中学生物教学;2016年07期
10 丁思思;袁华;罗小虎;李高峰;;植物DNA粗提取与鉴定的简便方法[J];中学生物教学;2016年19期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘冰;王旭;赵梦真;晁洁;樊春海;;基于DNA折纸术的纳米金棒精密修饰[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十八分会:化学生物学[C];2016年
2 刘冬生;李闯;程恩隽;邢永政;金娟;;DNA超分子水凝胶及其应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十四分会:超分子组装与软物质材料[C];2016年
3 Kaiying Cheng;Hong Xu;Xuanyi Chen;Liangyan Wang;Bing Tian;Ye Zhao;Yuejin Hua;;Structural basis for DNA 5′-end resection by RecJ[A];第五届中国结构生物学学术讨论会摘要集[C];2016年
4 陈南迪;覃诗雅;羊小海;王青;翦立新;王柯敏;;“传感-治疗”的DNA纳米装置在协同杀伤循环肿瘤细胞的应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第三十八分会:纳米生物效应与纳米药物化学[C];2016年
5 刘晔华;陈锦艳;江雁;张坚磊;穆红;;磁珠法提取金黄色葡萄球菌基因组DNA的评价[A];第七届中国临床微生物学大会暨微生物学与免疫学论坛论文汇编[C];2016年
6 谭磊;孙悦;周湘;刘伟;;多头蚴核糖体DNA及线粒体DNA多态性研究[A];中国畜牧兽医学会兽医寄生虫学分会第十三次学术研讨会论文集[C];2015年
7 叶俏;沈洁;严婷婷;王宙政;;原发性干燥综合征患者血浆循环DNA与疾病活动相关性研究[A];2015年浙江省风湿病学学术年会论文汇编[C];2015年
8 周嘉嘉;FriederikeSchmid;;计算模拟研究DNA和聚电解质的结合[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题E 高分子理论计算模拟[C];2015年
9 Yuan Zhang;Yanlong Chen;Gaigai Xu;Chen Lan;Shaige Xia;Wenjie Zhao;Shusheng Zhang;;Endogenous DNA adducts method establishment and Human Biomonitoring[A];河南省化学会2016年学术年会论文摘要集[C];2016年
10 孙觅;辛丽斐;刘宏;;基于浓差电池原理高灵敏检测DNA的传感器[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第四分会:生物分析和生物传感[C];2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘雨双;基于DNA链置换反应动力学和GFET对DNA甲基化的检测[D];内蒙古农业大学;2019年
2 张保柱;DNA适体基荧光金属纳米簇对金属离子及生物分子的turn-on检测[D];山西大学;2019年
3 李锦;基于螺吡喃分子开关的G—四链体DNA荧光探针的构建与应用研究[D];西北大学;2019年
4 于秋彦;DNA诱导的纳米粒子自组装的分子动力学模拟及嵌段共聚物的自洽场理论模拟研究[D];南京大学;2019年
5 王路;利用DNA条形码与形态相结合的方法对亚历山大塔玛复合种和夜光藻的内共生绿藻进行系统分类学研究[D];厦门大学;2017年
6 郑心如;DNA双链断裂修复调控蛋白筛选及调控机制研究[D];厦门大学;2017年
7 郑涛;DNA磷硫酰化修饰蛋白DndEi的功能和磷硫酰化修饰频率的研究[D];上海交通大学;2017年
8 郭斌;基于DNA自组装纳米结构的生物传感新方法研究[D];重庆医科大学;2019年
9 周晓燕;基于功能性DNA纳米结构的等温扩增检测方法研究[D];重庆医科大学;2019年
10 李新;载多柔吡星DNA自组装纳米折纸对人卵巢癌靶向治疗的实验研究[D];武汉大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康佳鑫;DNA序列表示及相似性比较[D];哈尔滨师范大学;2019年
2 谷璐婷;裂殖酵母Clr1蛋白在DNA损伤应答中的分子机制探究[D];重庆医科大学;2019年
3 晏小玉;基于链置换扩增和DNA酶的HIV相关基因荧光传感检测新方法研究[D];重庆医科大学;2019年
4 杨珍琴;DNA计算模型在NP-完全问题中的应用[D];安徽理工大学;2019年
5 常凡;基于新型二维碳材料石墨炔检测结核分枝杆菌及其耐药基因的一步式DNA荧光传感策略[D];重庆医科大学;2019年
6 杨盛慧;NTHi-DNA诱导的IFN-I上调宿主炎性应答及对不可分型流感嗜血杆菌易感性影响的初步研究[D];重庆医科大学;2019年
7 马洪敏;基于3D DNA Walker和ESDR检测BRCA1的荧光新方法研究[D];重庆医科大学;2019年
8 袁长婧;高度整合熵驱动与酶切反应构建双层三维DNA步行传感器用于HIV的检测[D];重庆医科大学;2019年
9 王棒;氧化还原刺激响应DNA动态自组装及DNA辅助金纳米粒子构象可控结构制备[D];合肥工业大学;2019年
10 吴昌云;基于DNA甲基转移酶为靶点的小分子化合物的设计与合成研究[D];贵州大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 亚尼弗·埃利奇 本报记者 沈春蕾 整理;[N];中国科学报;2020年
2 黄辛;[N];科学时报;2011年
3 本报记者 辛明;[N];中国青年报;2011年
4 本报记者 欧阳晓红 韩宋辉;[N];经济观察报;2015年
5 深圳特区报首席记者 孙锦;[N];深圳特区报;2018年
6 记者 冯卫东;[N];科技日报;2018年
7 本报记者 李禾;[N];科技日报;2019年
8 记者 刘霞;[N];科技日报;2019年
9 任芳言;[N];中国科学报;2019年
10 记者 冯卫东;[N];科技日报;2019年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|