Aplicação de Monte Carlo em um algoritmo de docking para a geração de ensembles e cálculos de energia livre

Resumo

As interações moleculares, em especial as de caráter não covalente, são processos-chave em vários aspectos da Biologia Celular e Molecular, desde a comunicação entre as células ou da velocidade e especificidade das reações enzimáticas. Portanto, há a necessidade de estudar e criar métodos preditivos para calcular a afinidade entre moléculas nos processos de interação, os quais encontram uma gama de aplicações, incluindo a modelagem de novos fármacos. No geral, entre esses valores de afinidade, o mais importante é a energia livre de ligação, que normalmente é determinada por modos computacionalmente rápidos, porém sem uma forte base teórica, ou por cálculos muito complexos, utilizando dinâmica molecular, onde mesmo com um grande poder de determinação da afinidade, é muito custoso computacionalmente. O objetivo desse trabalho é apresentar um terceiro modelo, o qual se encontra mais fortemente embasado na termodinâmica estatística, e não é tão custoso computacionalmente, promovendo um aprofundamento dos dados obtidos a partir de simulações de docking molecular, utilizando métodos computacionais de Monte-Carlo, para obtenção dos valores de energia livre de ligação. Após a implementação desse algoritmo e testá-lo perante dados experimentais concisos, neste caso aos valores das energias de ligação proteína mutante da lisozima L99A do vírus T4, espera-se a obtenção uma nova ferramenta poderosa e eficaz para cálculos de energias livres entre proteínas e ligantes de interesse médicos e biotecnológicos. (AU)