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Predicting the aptamer SYL3C–EpCAM complex's structure with the Martini-based simulation protocol
Physical Chemistry Chemical Physics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-1-8 , DOI: 10.1039/d0cp05003b Xu Shang 1 , Zhen Guan , Shuai Zhang , Lulin Shi , Haihang You
Physical Chemistry Chemical Physics ( IF 2.9 ) Pub Date : 2021-1-8 , DOI: 10.1039/d0cp05003b Xu Shang 1 , Zhen Guan , Shuai Zhang , Lulin Shi , Haihang You
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Aptamers (small single strand DNA/RNAs) such as SYL3C are considered as ideal alternatives to antibodies in cancer related research studies. However, 3D structure predictions for aptamers and aptamer–protein complexes are scarce due to the high cost of experimental measurements and unreliable computer-based methods. Thus aptamers’ diagnostic and therapeutic applications are severely restricted. To meet the challenge, we proposed a Martini-based aptamer–protein complex prediction protocol. By combining the base–base contact map from simulation and secondary structure prediction from various tools, improved secondary structure predictions can be obtained. This method reduced the risk of providing incorrect or incomplete base pairs in secondary structure prediction. Thus 3D structure modeling based on the secondary structure can be more reliable. We introduced the soft elastic network to the hairpin folded regions of the Martini ssDNAs to preserve their canonical structure. Using our protocol, we predicted the first 3D structure of the aptamer SYL3C and the SYL3C–EpCAM complex. We believe that our work could contribute to the future aptamer-related research studies and medical implications.
中文翻译：
使用基于Martini的仿真协议预测适体SYL3C–EpCAM复合物的结构
在癌症相关研究中，适体（小的单链DNA / RNA）如SYL3C被认为是抗体的理想替代品。然而，由于实验测量的高成本和不可靠的基于计算机的方法，对适体和适体-蛋白质复合物的3D结构预测很少。因此，适体的诊断和治疗应用受到严格限制。为了应对这一挑战，我们提出了一种基于马蒂尼鸡尾酒的适体-蛋白复合物预测方案。通过将来自仿真的基础-基础接触图与来自各种工具的二级结构预测相结合，可以获得改进的二级结构预测。此方法降低了在二级结构预测中提供不正确或不完整碱基对的风险。因此，基于二级结构的3D结构建模可以更加可靠。我们将软弹性网络引入马提尼ssDNA的发夹折叠区域，以保留其规范结构。使用我们的协议，我们预测了适体SYL3C和SYL3C–EpCAM复合物的第一个3D结构。我们相信我们的工作可以为未来与适体相关的研究和医学意义做出贡献。
更新日期：2021-01-26
中文翻译：
使用基于Martini的仿真协议预测适体SYL3C–EpCAM复合物的结构
在癌症相关研究中，适体（小的单链DNA / RNA）如SYL3C被认为是抗体的理想替代品。然而，由于实验测量的高成本和不可靠的基于计算机的方法，对适体和适体-蛋白质复合物的3D结构预测很少。因此，适体的诊断和治疗应用受到严格限制。为了应对这一挑战，我们提出了一种基于马蒂尼鸡尾酒的适体-蛋白复合物预测方案。通过将来自仿真的基础-基础接触图与来自各种工具的二级结构预测相结合，可以获得改进的二级结构预测。此方法降低了在二级结构预测中提供不正确或不完整碱基对的风险。因此，基于二级结构的3D结构建模可以更加可靠。我们将软弹性网络引入马提尼ssDNA的发夹折叠区域，以保留其规范结构。使用我们的协议，我们预测了适体SYL3C和SYL3C–EpCAM复合物的第一个3D结构。我们相信我们的工作可以为未来与适体相关的研究和医学意义做出贡献。
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