RNA三级复杂结构中离子特异性结合的研究

项目名称： RNA三级复杂结构中离子特异性结合的研究

项目编号： No.11374234

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 谭志杰

作者单位： 武汉大学

项目金额： 76万元

中文摘要： RNA带有高密度负电荷，金属离子对其形成紧凑的三级功能结构有重要影响，特别是高价Mg2+。离子作用方式主要有两种：一是游离凝聚，大量离子会保持水合相对松散的凝聚在RNA附近；二是特异性结合，少数离子会脱水结合在RNA的特定部位。近来实验表明，离子特异性结合可能对RNA折叠为特定的三级空间结构及其稳定性和功能有着本质贡献。由于RNA-水复杂的界面性质和高价离子间的强关联作用，关于离子特异性结合效应的理解和预测还较肤浅。本项目中，我们将拓展我们提出的处理核酸-离子游离凝聚的紧束缚离子模型来处理离子脱水结合，并将结合蒙特卡洛和全原子分子动力学等方法全面研究RNA三级结构中离子的特异性结合，包括预测离子结合位点和结合热力学以及其中的RNA柔性和离子浓度效应等，预测将与相关实验比较，进而揭示RNA三级折叠中离子特异性结合的作用。本项目将促进对RNA三级结构折叠中离子特异性结合效应及其机制的全面理解。

中文关键词： 核糖核酸；离子结合；结构；热力学；柔性

英文摘要： RNAs are highly charged polyanionic biomolecules, and metal ion binding is critical for RNA folding into compact and active 3-dimensional structures, especially multivalent ions such as Mg2+. There are two ways for ion binding to RNAs: one is the diffusiv

英文关键词： RNA；ion binding；structure；thermodynamics；flexibility