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Estudos computacionais em enovelamento de proteínas e aplicações no estudo de enzimas envolvidas na geração de bioetanol

Processo: 11/17658-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2012 - 31 de janeiro de 2014
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):Física molecular  Bioetanol  Dobramento de proteína  Propriedades mecânicas 

Resumo

Este projeto visa dar continuidade à pesquisa que vem sendo desenvolvida no IBILCE na área de modelos teóricos em física biológica molecular, com ênfase em métodos computacionais. Os problemas da área de física biológica molecular apresentam grande complexidade. Historicamente, observa-se que modelos minimalistas desempenham um papel importante na compreensão destes sistemas complexos. Tais modelos têm servido de ferramentas fundamentais, a partir das quais questões mais elaboradas puderam ser tratadas. Neste projeto, os problemas a serem abordados por meio de modelos simplificados podem ser divididos em três áreas: (1) Enovelamento de proteínas, com foco em questões fundamentais da área. Os tópicos tratados serão: a compreensão do coeficiente de difusão na representação do enovelamento em uma e duas dimensões; efeitos de frustração, hidrofobicidade e topologia no processo de enovelamento; e vizualização e descritores quantitativos do funil de enovelamento. (2) Estudo de enzimas envolvidas na geração de bioetanol em uma colaboração teórico-experimental. Mais especificamente, estudaremos os mecanismos associados a duas enzimas termofílicas (xinalase e laminarase). Utilizaremos também modelos coarse-grained em associação com dados de SAXS na investigação da modulação de atividade enzimática por variações conformacionais de domínios protéicos. (3) Outros tópicos em física biológica envolvendo colaboradores externos. Estes incluem: transferência de elétrons em proteínas, aplicações de mecânica estatística em bioinformática e estudos em quimiometria. São solicitados recursos computacionais, especialmente um cluster de computadores, e meios (transporte e diárias) para as interações com colaboradores externos do grupo do IBILCE. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Estudo aumenta compreensão sobre funcionamento de proteínas 

Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LIMA, ANGELICA NAKAGAWA; DE OLIVEIRA, RONALDO JUNIO; KIMUS BRAZ, ANTONIO SERGIO; DE SOUZA COSTA, MAURICIO GARCIA; PERAHIA, DAVID; BARBOUR SCOTT, LUIS PAULO. Effects of pH and aggregation in the human prion conversion into scrapie form: a study using molecular dynamics with excited normal modes. EUROPEAN BIOPHYSICS JOURNAL WITH BIOPHYSICS LETTERS, v. 47, n. 5, p. 583-590, JUL 2018. Citações Web of Science: 1.
POLOTTO, FRANCIELE; DRIGO FILHO, ELSO; CHAHINE, JORGE; DE OLIVEIRA, RONALDO JUNIO. Supersymmetric quantum mechanics method for the Fokker-Planck equation with applications to protein folding dynamics. PHYSICA A-STATISTICAL MECHANICS AND ITS APPLICATIONS, v. 493, p. 286-300, MAR 1 2018. Citações Web of Science: 4.
ARAUJO, GABRIELA C.; SILVA, RICARDO H. T.; SCOTT, LUIS P. B.; ARAUJO, ALEXANDRE S.; SOUZA, FATIMA P.; DE OLIVEIRA, RONALDO JUNIO. Structure and functional dynamics characterization of the ion channel of the human respiratory syncytial virus (hRSV) small hydrophobic protein (SH) transmembrane domain by combining molecular dynamics with excited normal modes. Journal of Molecular Modeling, v. 22, n. 12 DEC 2016. Citações Web of Science: 8.
DE SOUZA, ANGELICA R.; DE ARAUJO, GABRIELA C.; ZANPHORLIN, LETICIA M.; RULLER, ROBERTO; FRANCO, FERNANDA C.; TORRES, FERNANDO A. G.; MERTENS, JEFFREY A.; BOWMAN, MICHAEL J.; GOMES, ELENI; DA SILVA, ROBERTO. Engineering increased thermostability in the GH-10 endo-1,4-beta-xylanase from Thermoascus aurantiacus CBMAI 756. International Journal of Biological Macromolecules, v. 93, n. A, p. 20-26, DEC 2016. Citações Web of Science: 9.
HOFFMAM, ZAIRA B.; OLIVEIRA, LEANDRO C.; COTA, JUNIO; ALVAREZ, THABATA M.; DIOGO, JOS A.; NETO, MARIO DE OLIVEIRA; CITADINI, ANA PAULA S.; LEITE, VITOR B. P.; SQUINA, FABIO M.; MURAKAMI, MARIO T.; RULLER, ROBERTO. Characterization of a Hexameric Exo-Acting GH51 alpha-l-Arabinofuranosidase from the Mesophilic Bacillus subtilis. MOLECULAR BIOTECHNOLOGY, v. 55, n. 3, p. 260-267, NOV 2013. Citações Web of Science: 7.
MANDELLI, F.; FRANCO CAIRO, J. P. L.; CITADINI, A. P. S.; BUECHLI, F.; ALVAREZ, T. M.; OLIVEIRA, R. J.; LEITE, V. B. P.; PAES LEME, A. F.; MERCADANTE, A. Z.; SQUINA, F. M. The characterization of a thermostable and cambialistic superoxide dismutase from Thermus filiformis. Letters in Applied Microbiology, v. 57, n. 1, p. 40-46, JUL 2013. Citações Web of Science: 11.

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