grant_2023_RNFmoluch

Интерактивные материалы к отчету за 2024-2025 годы по проекту

“Мультимасштабное моделирование нуклеосомной структуры хроматина как ключ к пониманию работы геномов эукариот.”

Задача 1.1. Проанализировать геномные данные для выявления паттернов взаимного расположения нуклеосом и ПТФ

Задача 1.3. Создать возможные молекулярные модели структур комплексов ПТФ и нуклеосом, определить возможные альтернативные области связывания ПТФ

Траектория МД нуклеосомы в комплексе с SOX2 на позиции 50 (6YOV, не перестроенный хвост Sox2)
- o_50_1 - повторность 1
- o_50_2 - повторность 2
- o_50_3 - повторность 3
Траектория МД нуклеосомы в комплексе с SOX2 на позиции 50 (6YOV, перестроенный хвост Sox2)
- ort_50_1 - повторность 1
- ort_50_2 - повторность 2
- ort_50_3 - повторность 3
Траектория МД нуклеосомы в комплексе с SOX2 на позиции 50 (модель, не перестроенный хвост Sox2)
- m_50_1 - повторность 1
- m_50_2 - повторность 2
- m_50_3 - повторность 3
Траектория МД нуклеосомы в комплексе с SOX2 на позиции 50 (модель, перестроенный хвост Sox2)
- mrt_50_1 - повторность 1
- mrt_50_2 - повторность 2
- mrt_50_3 - повторность 3
Траектория МД нуклеосомы с сайтом SOX2 на позиции 50
- f_50_1 - повторность 1
- f_50_2 - повторность 2
- f_50_3 - повторность 3
Траектория МД нуклеосомы в комплексе с SOX2 на позиции 39
- m_39_1 - повторность 1
- m_39_2 - повторность 2
- m_39_3 - повторность 3
Траектория МД нуклеосомы в комплексе с SOX2 на позиции 19
- m_19_1 - повторность 1
- m_19_2 - повторность 2
- m_19_3 - повторность 3
Траектория МД нуклеосомы в комплексе с SOX2 на позиции -3
- m_-3_1 - повторность 1
- m_-3_2 - повторность 2
- m_-3_3 - повторность 3
Траектория МД нуклеосомы в комплексе с SOX2 на позиции -43
- m_-43_1 - повторность 1
- m_-43_2 - повторность 2
- m_-43_3 - повторность 3

Задача 2.1. Моделирование влияния ПТМ на нуклеосомы.

Интерактивный просмотр траекторий МД нуклеосом с ПТМ

Задача 2.2. Исследовать процесс скольжения ДНК вдоль нуклеосомы, применив усовершенствованные методы и параметры моделирования. Исследовать роль гистоновых хвостов в процессах скольжения и отворачивания ДНК.

DNA_20mer - траектория изгиба ДНК длиной 20 пар нуклеотидов
1AOI - траектория управляемой транслокации ДНК нуклеосомы (PDB ID 1AOI)
1KX5 - траектория управляемой транслокации ДНК нуклеосомы (PDB ID 1KX5)

Задача 2.3. Исследовать влияние длины линкерной области ДНК на конформацию гистоновых хвостов.

NUCL⁵_{run 1} - траектория МД нуклеосомы с линкерами ДНК длиной 5 пар нуклеотидов (PDB ID 3LZ0, полноразмерные гистоновые хвосты), повторность 1
NUCL⁵_{run 2} - траектория МД нуклеосомы с линкерами ДНК длиной 5 пар нуклеотидов (PDB ID 3LZ0, полноразмерные гистоновые хвосты), повторность 2
NUCL¹⁵_{run 1} - траектория МД нуклеосомы с линкерами ДНК длиной 15 пар нуклеотидов (PDB ID 3LZ0, полноразмерные гистоновые хвосты), повторность 1
NUCL¹⁵_{run 2} - траектория МД нуклеосомы с линкерами ДНК длиной 15 пар нуклеотидов (PDB ID 3LZ0, полноразмерные гистоновые хвосты), повторность 2
NUCL²⁵_{run 1} - траектория МД нуклеосомы с линкерами ДНК длиной 25 пар нуклеотидов (PDB ID 3LZ0, полноразмерные гистоновые хвосты), повторность 1
NUCL²⁵_{run 2} - траектория МД нуклеосомы с линкерами ДНК длиной 25 пар нуклеотидов (PDB ID 3LZ0, полноразмерные гистоновые хвосты), повторность 2
NUCL³⁰_{run 1} - траектория МД нуклеосомы с линкерами ДНК длиной 30 пар нуклеотидов (PDB ID 3LZ0, полноразмерные гистоновые хвосты), повторность 1
NUCL³⁰_{run 2} - траектория МД нуклеосомы с линкерами ДНК длиной 30 пар нуклеотидов (PDB ID 3LZ0, полноразмерные гистоновые хвосты), повторность 2

Задача 3.1. Обновить и модернизировать базу данных гистоновых вариантов HistoneDB. Расширить набор организмов для набора курируемых последовательностей, обновить алгоритм классификации гистонов, разработать подход для аннотирования различных вариантов гистонов информацией о расположениях ПТМ.

Задача 3.2. Провести анализ коэволюции последовательностей гистонов и гистоновых вариантов, в том числе в части коэволюции гистонов и белков взаимодействующих с нуклеосомами.

Средние совместные вероятности мутаций остатков
Кладограммы организмов из выравнивания для нуклеосомы из канонических гистонов с разным пороговым значением:
- С мутациями всех остатков:
- С мутациями контактирующих остатков:
Хордовые диаграммы совместных вероятностей мутаций контактирующих остатков:
- С вероястностью ниже средней по всей нуклеосоме:
- С вероястностью выше средней по всей нуклеосоме:

Задача 3.3. Обновить и модернизировать базу данных известных структур нуклеосом NucleosomeDB.

Задача 4.1.Построить возможные модели комплексов ПТФ (трансактивационных доменов) и других известных ядерных белков человека. Охарактеризовать ключевые участки ПТФ, отвечающие за связывание с белками хроматина.

Предсказанные структуры комплексов доступны для интерактивного просмотра, если их качествство удовлетворяет хотя бы одному порогу по метрикам (pDockQ > 0.5, ipSAE > 0.5, ipTM > 0.8)

Задача 5.2 Разработать программные конвейеры для создания наборов параметров для моделирования пост-трансляционных модификаций гистонов и других нестандартных аминокислотных остатков для расчетов методом молекулярной динамики. Создать библиотеку параметров для наиболее часто встречающихся ПТМ и модификаций нуклеотидов.

PTM_MD - Траектории ПТМ в составе трипептидов

Задача 5.3 Разработать параметры для описания распределения зарядов и формы нуклеосом в огрубленном представлении в зависимости от ПТМ гистоновых хвостов и их конформации, степени откручивания ДНК и взаимодействия нуклеосом с ПТФ.