Coarse-Grained Simulations for the Characterization and Optimization of Hybrid Protein–DNA Nanostructures

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作者
Raghu Pradeep Narayanan,Jonah Procyk,Purbasha Nandi,Abhay Prasad,Yang Xu,Erik Poppleton,Dewight Williams,Fei Zhang,Hao Yan,Po‐Lin Chiu,Nicholas Stephanopoulos,Petr Šulc
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (9): 14086-14096 被引量:6
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c04013
摘要

We present here the combination of experimental and computational modeling tools for the design and characterization of protein–DNA hybrid nanostructures. Our work incorporates several features in the design of these nanostructures: (1) modeling of the protein–DNA linker identity and length; (2) optimizing the design of protein–DNA cages to account for mechanical stresses; (3) probing the incorporation efficiency of protein–DNA conjugates into DNA nanostructures. The modeling tools were experimentally validated using structural characterization methods like cryo-TEM and AFM. Our method can be used for fitting low-resolution electron density maps when structural insights cannot be deciphered from experiments, as well as enable in-silico validation of nanostructured systems before their experimental realization. These tools will facilitate the design of complex hybrid protein–DNA nanostructures that seamlessly integrate the two different biomolecules.
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