Exosítios de proteínas, sítios crípticos e moonlighting: identificação, mapeamento funcional e efeitos de alteração estrutural

Resumo

O interior dos organismos constitui ambientes complexos e dinâmicos, com poucasemelhança com os experimentos realizados com proteínas isoladas. Dados sobre as possíveisinterações nas quais proteínas específicas podem participar, dentro desses ambientesfisiológicos repletos de biomoléculas, são fundamentais para entender os múltiplos papéis quemuitas vezes são desempenhados pelas proteínas. Dados estruturais de alta resolução foramfundamentais para caracterizar e definir os parâmetros estereoquímicos que promovem edefinem a ligação de peptídeos, inibidores de proteínas e substratos aos locais ativos dasenzimas, a ponto de agora termos uma compreensão muito abrangente de interaçõesespecíficas e catalíticas, mecanismos que facilitam o projeto e o desenvolvimento deinibidores sintéticos e drogas altamente seletivas. Em um nível mais sutil, as superfícies dasproteínas geralmente contém os locais de ligação secundários (exosítios), que desempenhampapéis-chave na regulação e modulação de diversas atividades, que vão desde a expressãogênica, estabilização conformacional, transporte, inibição e, por extensão, modulação eexibição de funções distintas ou multitarefas da mesma enzima em resposta a mudanças quenas condições físico-químicas são pouco compreendidas. Esta proposta combina técnicas dealto rendimento / alta resolução, como exibição de fagos, metabolômica, biologia estrutural,biologia computacional, juntamente com métodos computacionais baseados em fragmentospara mapear, selecionar e avaliar superfícies de proteínas e sítios de ligação criptográficos queinteragem especificamente com peptídeos e proteínas e identificar as interaçõesproteína-proteína dinâmicas subjacentes que ocorrem sob diferentes condições fisiológicas. Onúcleo desta proposta está centrado em proteínas de relevância biológica, que estão sendoestudadas atualmente em nosso grupo de pesquisa, para entender suas interações compeptídeos e com outras proteínas para discernir seus possíveis papéis múltiplos. A equipeenvolvida nesta proposta é formada por pesquisadores que já estabelecem colaborações poranos, as quais renderam diversos artigos científicos e patentes.