A QM/MM refinement of an experimental DNA structure with metal-mediated base pairs.

Kumbhar S, Johannsen S, Sigel RK, Waller MP, Müller J

Forschungsartikel (Zeitschrift) | Peer reviewed

Zusammenfassung

A series of hybrid quantum mechanical/molecular mechanical (QM/MM) calculations was performed on models of a DNA duplex with artificial silver(I)-mediated imidazole base pairs. The optimized structures were compared to the original experimental NMR structure (Nat. Chem. 2 (2010) 229-234). The metal⋯metal distances are significantly shorter (~0.5Å) in the QM/MM model than in the original NMR structure. As a result, argentophilic interactions are feasible between the silver(I) ions of neighboring metal-mediated base pairs. Using the computationally determined metal⋯metal distances, a re-refined NMR solution structure of the DNA duplex was obtained. In this new NMR structure, all experimental constraints remain fulfilled. The new NMR structure shows less deviation from the regular B-type conformation than the original one. This investigation shows that the application of QM/MM models to generate additional constraints to be used during NMR structural refinements represents an elegant approach to obtaining high-resolution NMR structures.

Details zur Publikation

FachzeitschriftJournal of Inorganic Biochemistry
Jahrgang / Bandnr. / Volume127
Seitenbereich203-210
StatusVeröffentlicht
Veröffentlichungsjahr2013 (28.03.2013)
Sprache, in der die Publikation verfasst istEnglisch

Autor*innen der Universität Münster

Kumbhar, Sadhana
Müller, Jens
Waller, Mark Paul

Projekte, aus denen die Publikation entstanden ist

Laufzeit: 02.06.2012 - 01.06.2013 | 1. Förderperiode
Gefördert durch: EU - COST Actions
Art des Projekts: EU-Projekt koordiniert an der Universität Münster
Laufzeit: 01.01.2010 - 31.12.2017 | 2. Förderperiode
Gefördert durch: DFG - Sonderforschungsbereich
Art des Projekts: Teilprojekt in DFG-Verbund koordiniert an der Universität Münster
Laufzeit: 01.01.2010 - 31.12.2013 | 1. Förderperiode
Gefördert durch: DFG - Sonderforschungsbereich
Art des Projekts: Teilprojekt in DFG-Verbund koordiniert an der Universität Münster