Relevo de superfícies de energia de macromoléculas biológicas com aplicações em biotecnologia e em biomedicina

• Processo: 16/19766-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de março de 2017 - 28 de fevereiro de 2019
• 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): Simulação de dinâmica molecular Dobramento de proteína Física biológica Inferência estatística
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Dinâmica Molecular | Enovelamento de proteínas | Funil de Enovelamento | Inferência Estatística | modelos simplificados | termoestabilidade de enzimas | Física Biológica

Resumo

A compreensão das relações entre estrutura, energética e dinâmica funcional em proteínas é um dos maiores desafios em biofísica molecular.A abordagem de 'energy landscape' tem contribuído significativamente para o entendimento de sistemas moleculares complexos, tais como o problema do enovelamento de proteína, em que modelos minimalistas/simplificados têm desempenhado um papel fundamental.Utilizando modelos computacionais simplificados (coarse-grained models) e abordagens de física estatística, os problemas abordados neste projeto podem ser divididos em três grupos: (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, estudo dos efeitos de frustração e interações não-nativas no processo de enovelamento, e a visualização do funil de enovelamento. Estas metologias serão aplicadas no estudos de transições conformacionais associados a funções protéicas. (2) Abordagens estatísticas em bioinformática e em processamento de informação, que complementam as abordagens mecanísticas computacionais.(3) Todo o ferramental desenvolvido será integrado e aplicado em problemas de biotecnologia e biomedicina. A aplicação tecnológica será no estudo de enzimas envolvidas na geração de bioetanol em uma colaboração teórico-experimental. Utilizaremos modelos 'coarse-grained' no estudo da termoestabilidade de enzimas, focando na otimização 'in silico' da estabilidade de enzimas e propondo mutações sítio dirigidas que serão testadas experimentalmente.A aplicação imediata, já em desenvolvimento, visa a avaliação e otimização de coquetéis enzimáticos utilizados na produção de bioetanol de segunda geração. Em biomedicina, o conjunto destas técnicas tem aplicações em vários sistemas biológicos. Investigaremos questões associadas às proteínas do vírus Zika, ao receptor de estrogênio e prospecção de vacinas. (AU)

Publicações científicas

(18)

(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)

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