Estudo das interações moleculares envolvidas na formação de agregados da Superóxido Dismutase 1 (SOD1) e de seus aspectos termodinâmicos por meio de Molecular Dynamics with excited Normal Modes e técnicas de mineração de dados

• Processo: 16/00765-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Antonio Sergio Kimus Braz
• Beneficiário: Antonio Sergio Kimus Braz
• Instituição Sede: Centro de Matemática, Computação e Cognição (CMCC). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Modelagem molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agregação | Dinâmica Molecular | modos normais | Sod1 | Modelagem Molecular

Resumo

A enzima humana Cu,Zn-SOD é um homodímero de 35-kDa (Rumfeldt, 2009), no qual cada monômero se liga a um átomo de zinco e um átomo de cobre. O Cobre está diretamente envolvido nas reações de catálise, enquanto o Zinco tem função estrutural na região do sítio ativo. Expressada em praticamente, todos os tecidos e em altas concentrações, esta enzima converte o ânion superóxido, um danoso produto do metabolismo protéico, em peróxido de hidrogênio e oxigênio molecular. Este projeto de pesquisa possui como principais objetivos: i) compreender as interações moleculares envolvidas na formação dos agregados da SOD1; ii) identificar padrões (flexibilidade e área acessível ao solvente) em mutantes da SOD1 que estejam correlacionados com a formação de agregados e com diferentes doenças, iii) estudar e compreender melhor o papel do cobre (Cu) e do zinco (Zn) para a estabilidade da estrutura da SOD1 e na propensão de formação de agregados, iv) contribuir para compreensão, de forma mais geral, do mecanismo de agregação de proteínas. O projeto de pesquisa será desenvolvido no Laboratório de Biologia Computacional e Bioinformática da UFABC com a colaboração do Dr. David Perahia que é especialista nas técnicas de Análise de Modos Normais e Dinâmica Molecular. Estudos sobre os mecanismos e agregados envolvidos com patologias podem auxiliar na compreensão das mesmas e no desenvolvimento de novos medicamentos e tratamentos. Mais especificamente, a compreensão das interações moleculares envolvidas na formação dos agregados da SOD e seus mutantes são importantes e contribuem para a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos em doenças neurodegenerativas como a Esclerose Lateral Amiotrófica. (AU)