Determination of statistical correlations between methylated lysine residues of histone H3 tail by molecular dynamics simulations

Histon proteinlerinin post-translasyonel modifikasyonları, ?histon kodu? hipotezinin ortaya atılmasından itibaren Moleküler Biyolojinin en önemli konularından biri haline gelmiştir. Histon H3 kuyruğu, histon proteinlerinin en çok çalışılanı olup, birçok kimyasal modifikasyona uğrayarak farklı fizyolojik prosesleri etkilediği bilinmektedir. Bununla birlikte, son yıllarda yapılan çalışmalarla farklı modifikasyonlar arasında iletişim olduğu ortaya çıkmıştır. Bu modifikasyonların birçoğunun hücre içi etkilerinin bilinmesine rağmen, farklı modifikasyonlar arasındaki bu dinamik iletişimin detaylı mekanizması çözümlenmeyi beklemektedir. Bu çalışmada, histone H3 lizin 4 (H3K4) ve histone H3 lizin 9 (H3K9) metilasyonları arasındaki cooperativitenin, Moleküler Dinamik (MD) simülasyonları ile incelenmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, üç farklı histon H3 kuyruğunun (modifiye edilmemiş H3 kuyruğu, üç metil grubu eklenmiş K4 (H3K4me3), üç metil grubu eklenmiş K9 (H3K9me3)) MD simulasyonları gerçekleştirilmiştir. Bunu takiben, amino asitler arasındaki uzaklık değişimi korelasyonlarının araştırılması amacıyla Mod Analizi uygulanmıştır. Bu korelasyonlar yardımıyla, cooperativiteyi uzaklık değişimleri ile ilişkilendirmek amacıyla istatistiksel mekanik formülasyonları elde edilmiştir. Korelasyon fonksiyonu sonuçlarına göre modifikasyonlar arasındaki kontrol mekanizması, istatistiksel temodinamik bazında belirlenmiştir.