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Mecanismos moleculares de origem eletrostática responsáveis pela complexação de proteínas

Processo: 15/16116-3
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de junho de 2016 - 30 de novembro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
Pesquisador responsável:Fernando Luis Barroso da Silva
Beneficiário:Fernando Luis Barroso da Silva
Instituição-sede: Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (FCFRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Método de Monte Carlo  Interações eletrostáticas  Moléculas bioativas  Simulação por computador 

Resumo

As interações eletrostáticas em e entre biomoléculas desempenham um importante papel no entendimento e no controle do comportamento de proteínas e de misturas de biopolímeros, incluindo vários sistemas de considerável relevância, tanto nas ciências da vida, como em (bio)tecnologia. Nesta proposta, pretendemos estudar o efeito do mecanismo da regulação de cargas no aumento das demais interações eletrostáticas responsáveis pela complexação de proteínas com ácidos nucleicos. Para isso, será necessário o desenvolvimento de novos modelos mesoscópicos e ferramentas computacionais. Os principais sistemas a serem estudados são complexos regulatórios 7SK, que é um protótipo da atividade regulatória de ncRNAs na expressão gênica, e, por sua elevada carga elétrica, deve amplificar os efeitos do mecanismo de regulação de cargas. Nossa ferramenta básica de trabalho será a Mecânica Estatística (simulações moleculares). O principal resultado final será a energia livre das interações (e suas derivadas). A modelagem dos sistemas será baseada em modelos contínuos anteriormente desenvolvidos por nós, cujas Hamiltonianas efetivas serão solucionadas por simulações com o método Monte Carlo em conjunto com técnicas de perturbação termodinâmicas e algoritmos que serão desenvolvidos para facilitar a amostragem do espaço de fases. Esses cálculos serão complementados com simulações por dinâmica molecular. Pretende-se também revisar aspectos metodológicos, aprimorar e desenvolver novas ferramentas computacionais. (AU)

Publicações científicas (7)
(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)
PASQUALI, S.; FREZZA, E.; BARROSO DA SILVA, F. L. Coarse-grained dynamic RNA titration simulations. INTERFACE FOCUS, v. 9, n. 3 JUN 6 2019. Citações Web of Science: 1.
BARROSO DA SILVA, FERNANDO LUIS; STERPONE, FABIO; DERREUMAUX, PHILIPPE. OPEP6: A New Constant-pH Molecular Dynamics Simulation Scheme with OPEP Coarse-Grained Force Field. JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION, v. 15, n. 6, p. 3875-3888, JUN 2019. Citações Web of Science: 1.
POVEDA-CUEVAS, SERGIO A.; ETCHEBEST, CATHERINE; BARROSO DA SILVA, FERNANDO L. Insights into the ZIKV NS1 Virology from Different Strains through a Fine Analysis of Physicochemical Properties. ACS OMEGA, v. 3, n. 11, p. 16212-16229, NOV 2018. Citações Web of Science: 0.
BARROSO DA SILVA, FERNANDO LUIS; DERREUMAUX, PHILIPPE; PASQUALI, SAMUELA. Protein-RNA complexation driven by the charge regulation mechanism. Biochemical and Biophysical Research Communications, v. 498, n. 2, SI, p. 264-273, MAR 29 2018. Citações Web of Science: 6.
MONTELLANO DURAN, NATALIA; SPELZINI, DARIO; WAYLLACE, NATAEL; BOERIS, VALERIA; BARROSO DA SILVA, FERNANDO L. A combined experimental and molecular simulation study of factors influencing interaction of quinoa proteins-carrageenan. International Journal of Biological Macromolecules, v. 107, n. A, p. 949-956, FEB 2018. Citações Web of Science: 5.
BARROSO DA SILVA, FERNANDO LUIS; MACKERNAN, DONAL. Benchmarking a Fast Proton Titration Scheme in Implicit Solvent for Biomolecular Simulations. JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION, v. 13, n. 6, p. 2915-2929, JUN 2017. Citações Web of Science: 4.
BARROSO DA SILVA, FERNANDO LUIS; DERREUMAUX, PHILIPPE; PASQUALI, SAMUELA. Fast coarse-grained model for RNA titration. Journal of Chemical Physics, v. 146, n. 3 JAN 21 2017. Citações Web of Science: 6.

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