Efeitos de solvente na termodinâmica do enovelamento de proteínas

Resumo

Estruturas proteicas e seus mecanismos de enovelamento são dependentes do ambiente molecular. Proteínas podem assumir conformações distintas, ativas ou inativas, ou com funcionalidades distintas, em função da temperatura, pressão, ou das características do solvente em que se encontram. As proteínas assumem suas funções em meios predominantemente aquosos mas, mesmo em ambiente celular, existem muitas outras espécies, como cossolventes e íons, dos quais a estrutura e a função das proteínas são ultimamente dependentes. Alguns cossolventes são, ainda, usados in vitro para a estabilização da estrutura e aumento da função de proteínas em ambientes controlados, visando sua otimização em aplicações tecnológicas específicas. Neste projeto, vamos estudar como diferentes solventes afetam a termodinâmica do processo de enovelamento de proteínas. Os mecanismos de enovelamento serão obtidos através de simulações computacionais de modelos baseados em estrutura. Estes modelos consistem em representações simplificadas da estrutura molecular com potenciais de interação parametrizados a partir do conhecimento da estrutura nativa. Simulações de modelos baseados em estrutura têm se mostrado muito úteis para descrição dos mecanismos de enovelamento de proteínas. Uma vez caracterizados estes mecanismos, todos os intermediários serão solvatados com solventes diversos e funções de distribuição de mínima distância, desenvolvidas no nosso grupo, serão usadas para caracterizar as estruturas de solvatação e os efeitos da solvatação sobre a estabilidade relativa dos confôrmeros. Espera-se, então, reponderar probabilidade dos intermediários em cada solvente, levando a uma descrição dos efeitos termodinâmicos dos solventes sobre os mecanismos de enovelamento. (AU)