Estudos computacionais em enovelamento de proteínas e engenharia de enzimas envolvidas na geração de bioetanol

• Processo: 14/06862-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2016
• 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
• Pesquisadores associados: Antonio José da Costa Filho ; Jorge Chahine
• Auxílio(s) vinculado(s): 14/50739-5 - Elucidating the role of disorder during biomolecular fuction, AP.R SPRINT
• Assunto(s): Dinâmica molecular de proteínas Dobramento de proteína Biologia computacional Modelagem computacional Simulação de dinâmica molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cálculo de frustração | coeficiente de difusão | Dinâmica Molecular | Enovelamento de proteínas | modelos baseado em estrutura | termoestabilidade de enzimas | Biofísica

Resumo

Este projeto tem como objetivo dar continuidade à pesquisa que vem sendo desenvolvida no IBILCE na área de modelos teóricos em física biológica molecular, com ênfase em métodos computacionais. Problemas da área de física biológica molecular apresentam grande complexidade, e modelos simplificados desempenham um papel importante na compreensão destes sistemas. Tais modelos têm servido de ferramentas fundamentais, a partir das quais questões mais elaboradas podem 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; efeitos de frustração, hidrofobicidade e topologia no processo de enovelamento; e visualização do funil de enovelamento. (2) Estudo de enzimas envolvidas na geração de bioetanol em uma colaboração teórico-experimental. Utilizaremos modelos coarse-grained no estudo dos mecanismos associados às enzimas termofílicas 1XXN, 1IGO e 2JEN. Trabalharemos na otimização in silico da termoestabilidade destas enzimas, propondo mutações sítio dirigidas que serão testadas experimentalmente. Utilizaremos também modelos simplificados na investigação da modulação de atividade enzimática por variações conformacionais de domínios proteicos. (3) Outros tópicos em física biológica envolvendo colaboradores externos. Estes incluem: aplicações de mecânica estatística em bioinformática e em processamento de informação, e no estudo de dinâmica de ribossomos. (AU)

Publicações científicas

(10)

(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)

CONTESSOTO, VINICIUS DE GODOI; RAMOS, FELIPE CARDOSO; DE MELO, RICARDO RODRIGUES; DE OLIVEIRA, VINICIUS MARTINS; SCARPASSA, JOSIANE ANIELE; DE SOUSA, AMANDA SILVA; ZANPHORLIN, LETICIA MARIA; SLADE, GABRIEL GOUVEA; PEREIRA LEITE, VITOR BARBANTI; RULLER, ROBERTO. lectrostatic interaction optimization improves catalytic rates and thermotolerance on xylanase. BIOPHYSICAL JOURNAL, v. 120, n. 11, p. 2172-2180, JUN 1 2021. (17/09662-7, 17/14253-9, 16/19766-1, 19/22540-3, 18/11614-3, 16/13998-8, 14/06862-7)

VINÍCIUS DE GODOI CONTESSOTO; ANTONIO BENTO DE OLIVEIRA JUNIOR; JORGE CHAHINE; RONALDO JUNIO DE OLIVEIRA; VITOR BARBANTI PEREIRA LEITE. Introdução ao problema de enovelamento de proteínas: uma abordagem utilizando modelos computacionais simplificados. Revista Brasileira de Ensino de Física, v. 40, n. 4, 2018-06-18. (16/13998-8, 17/09662-7, 14/06862-7, 16/19766-1)

DE OLIVEIRA, VINICIUS MARTINS; CONTESSOTO, VINICIUS DE GODOI; DA SILVA, FERNANDO BRUNO; ZAGO CAETANO, DANIEL LUCAS; DE CARVALHO, SIDNEY JURADO; PEREIRA LEITE, VITOR BARBANTI. Effects of pH and Salt Concentration on Stability of a Protein G Variant Using Coarse-Grained Models. BIOPHYSICAL JOURNAL, v. 114, n. 1, p. 65-75, JAN 9 2018. (13/13151-7, 16/19766-1, 16/13998-8, 17/09662-7, 14/06862-7)

CONTESSOTO, VINICIUS G.; DE OLIVEIRA, VINICIUS M.; FERNANDES, BRUNO R.; SLADE, GABRIEL G.; LEITE, VITOR B. P.. TKSA-MC: A web server for rational mutation through the optimization of protein charge interactions. PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, v. 86, n. 11, p. 1184-1188, NOV 2018. (16/13998-8, 16/19766-1, 14/06862-7, 17/09662-7)

NGO, KHOA; DA SILVA, FERNANDO BRUNO; LEITE, VITOR B. P.; CONTESSOTO, VINICIUS G.; ONUCHIC, JOSE N.. Improving the Thermostability of Xylanase A from Bacillus subtilis by Combining Bioinformatics and Electrostatic Interactions Optimization. Journal of Physical Chemistry B, v. 125, n. 17, p. 4359-4367, MAY 6 2021. (16/19766-1, 19/22540-3, 14/06862-7, 16/13998-8, 17/09662-7)

DA SILVA, FERNANDO BRUNO; CONTESSOTO, VINICIUS G.; DE OLIVEIRA, VINICIUS M.; CLARKE, JANE; LEITE, VITOR B. P.. Non-Native Cooperative Interactions Modulate Protein Folding Rates. Journal of Physical Chemistry B, v. 122, n. 48, p. 10817-10824, DEC 6 2018. (16/19766-1, 16/13998-8, 17/09662-7, 14/06862-7, 18/11614-3)

CORONADO, MONIKA A.; CARUSO, ICARO P.; DE OLIVEIRA, VINICIUS M.; CONTESSOTO, VINICIUS G.; LEITE, VITOR B. P.; KAWAI, LIEGE A.; ARNI, RAGHUVIR K.; EBERLE, RAPHAEL J.. Cold Shock Protein A from Corynebacterium pseudotuberculosis: Role of Electrostatic Forces in the Stability of the Secondary Structure. PROTEIN AND PEPTIDE LETTERS, v. 24, n. 4, p. 358-367, 2017. (16/08104-8, 14/06862-7)

MOURO, PAULO RICARDO; CONTESSOTO, VINICIUS DE GODOI; CHAHINE, JORGE; DE OLIVEIRA, RONALDO JUNIO; PEREIRA LEITE, VITOR BARBANTI. Quantifying Nonnative Interactions in the Protein-Folding Free-Energy Landscape. BIOPHYSICAL JOURNAL, v. 111, n. 2, p. 287-293, JUL 26 2016. (14/06862-7)

CONTESSOTO, VINICIUS DE GODOI; RAMOS, FELIPE CARDOSO; DE MELO, RICARDO RODRIGUES; DE OLIVEIRA, VINICIUS MARTINS; SCARPASSA, JOSIANE ANIELE; DE SOUSA, AMANDA SILVA; ZANPHORLIN, LETICIA MARIA; SLADE, GABRIEL GOUVEA; PEREIRA LEITE, VITOR BARBANTI; RULLER, ROBERTO. Electrostatic interaction optimization improves catalytic rates and thermotolerance on xylanases. BIOPHYSICAL JOURNAL, v. 120, n. 11, p. 9-pg., 2021-06-01. (16/19766-1, 16/13998-8, 17/14253-9, 18/11614-3, 14/06862-7, 19/22540-3, 17/09662-7)

TAMBONIS, TIAGO; BOARETO, MARCELO; LEITE, VITOR B. P.. Differential Expression Analysis in RNA-seq Data Using a Geometric Approach. JOURNAL OF COMPUTATIONAL BIOLOGY, v. 25, n. 11, p. 1257-1265, NOV 2018. (16/19766-1, 14/06862-7)