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Estudos de relevo de superfícies de energia de macromoléculas biológicas

Processo: 19/22540-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2020 - 30 de abril de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física
Pesquisador responsável:Vitor Barbanti Pereira Leite
Beneficiário:Vitor Barbanti Pereira Leite
Instituição-sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Simulação de dinâmica molecular  Dobramento de proteína 

Resumo

A abordagem do relevo de superfícies de energia (energy landscapes) tem contribuído significativamente para o entendimento de sistemas moleculares complexos, tais como o problema do enovelamento de proteína. Neste cenário, modelos minimalistas e simplificados têm desempenhado um papel fundamental. Este projeto será focado em macromoléculas biológicas, em que estudaremos o energy landscape de proteínas e RNAs utilizando modelos computacionais simplificados (coarse-grained models) e abordagens de física estatística. A ideia central está relacionada à visualização da superfície de energia explorando uma técnica desenvolvida pelo nosso grupo no IBILCE-UNESP. Este método, chamado Energy Landscape Visualization Method (ELViM), foi concebido para visualização do funil de enovelamento de proteínas, e apresenta grande potencial de detalhamento de mecanismos moleculares por ir além da representação unidimensional. Estenderemos esta metodologia para ser aplicada a sistemas mais complexos e desafiadores. Os tópicos a serem abordados são: (i) visualização das superfícies de energia de proteínas sem estrutura nativa definida, que são as proteínas intrinsecamente desordenadas (IDPs); (ii) RNAs, que apresentam múltiplas estruturas de referências; e (iii) visualização das superfícies de energia de proteínas envolvendo enovelamento hierárquico ou nós topológicos. Paralelamente a estes objetivos específicos, as metodologias desenvolvidas e utilizadas pelo grupo serão aplicadas em problemas envolvendo colaborações externas ao IBILCE-UNESP, tais como o receptor de estrogênio, e estudos de drogas com aplicações no tratamento de malária e em problemas forenses. (AU)