非特异性结合 DNA 的蛋白质的粗粒化建模
生物大分子
2015-06-18 v1 统计力学
摘要
目前已有共识认为，转录因子 (TFs) 通过一种称为促进扩散 (FD) 的机制到达其调控基因转录的靶位点。在 FD 中，TF 在溶液中的三维扩散（跳跃）、沿 DNA 的一维扩散（滑动）以及小跳跃（ hopping）之间循环，从而实现比仅靠三维扩散更高的结合速率。我们在粗粒化建模框架下，通过分子动力学模拟研究了 FD 现象。尽管近似较为粗糙，但我们表明，通过改变 DNA-TF 相互作用的平衡距离，该模型产生的现象学与使用更精细模型获得的许多实验和数值结果相符。特别是，通过关注该过程的运动学，我们表征了 TF 在滑动过程中轨迹的几何性质。我们发现滑动是通过围绕 DNA 螺旋的螺旋路径发生的，从而导致沿 DNA 轴的平移与绕其旋转的耦合。模拟中测得的一维扩散常数与滑动的几何性质交织在一起，我们提出了一个简单的论点，能够定量地重现实测值。
引用
@article{arxiv.1402.6202,
title = {Coarse-grained modeling of protein unspecifically bound to DNA},
author = {Carlo Guardiani and Massimo Cencini and Fabio Cecconi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.6202},
year = {2015}
}
备注
LaTeX, 20 pages, 8 eps figures