Examinando o Relevo de Energia de Proteínas Intrinsecamente Desordenadas

• Processo: 24/09560-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
• Pesquisador responsável: Vitor Barbanti Pereira Leite
• Beneficiário: Vitor Barbanti Pereira Leite
• Pesquisador Responsável no exterior: Joan Shea
• Instituição Parceira no exterior: University of California, Santa Barbara (UC Santa Barbara), Estados Unidos
• 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
• Pesquisadores associados: Ingrid Bernardes Santana Martins
• Vinculado ao auxílio: 22/07231-7 - Plasticidade e modulação funcional de proteínas intrinsecamente desordenadas, AP.TEM
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Dobramento de proteína
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agregação molecular | Dinâmica Molecular | Patologias neurodegenerativas | proteínas intrinsecamente desordenadas | Relevo de Energia | Enovelamento de Proteínas

Resumo

Compreender as relações entre a estrutura, a energética e a função das proteínas é crucial para elucidar os processos biomoleculares. Isso é particularmente significativo para proteínas intrinsecamente desordenadas (IDPs), que não possuem uma estrutura estável em condições fisiológicas. Devido à sua extrema maleabilidade, as IDPs participam de múltiplas interações proteicas, e suas disfunções, como agregação e formação de fibras, estão ligadas a várias patologias, incluindo doenças neurodegenerativas, diabetes e câncer. A teoria do relevo de energia, que enfatiza a importância de uma caracterização estatística dos mínimos energéticos amostrados pelas proteínas durante as transições conformacionais, avançou significativamente nossa compreensão dos sistemas moleculares complexos. Este projeto visa estudar IDPs chave usando essa teoria. Nossa estratégia central envolve a visualização do relevo de energia com uma técnica desenvolvida na UNESP, conhecida como Método de Visualização de Relevo de Energia (ELViM). Este método demonstrou grande potencial em detalhar mecanismos moleculares e é particularmente adequado para estudar IDPs, pois ultrapassa as representações unidimensionais e não depende de coordenadas de reação ou estruturas de referência nativas. Focaremos em IDPs que foram estudadas pelo grupo da Profa. Shea, utilizando simulações exaustivas de dinâmica molecular de troca de réplica com amostragem aprimorada, particularmente a proteína tau e a proteína de ligação ao RNA TDP-43, que são cruciais em numerosas doenças neurodegenerativas. Metodologicamente, os procedimentos para estudar esses sistemas podem ser adaptados para outras IDPs relevantes, oferecendo uma nova estrutura para estudar transições conformacionais e a formação de agregados de IDPs. (AU)