Estudo computacional do papel da flexibilidade proteica no reconhecimento de pequenas moléculas

• Processo: 11/04354-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Vigência (Início): 01 de agosto de 2011
• Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Bioquímica
• Pesquisador responsável: Guilherme Menegon Arantes
• Beneficiário: Ariane Ferreira Nunes Alves
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 07/52772-6 - Simulação computacional em bioquímica: estrutura eletrônica de agregados polinucleares em metaloenzimas e ligação de inibidores a proteínas tirosina-fosfatases, AP.JP
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Muramidase
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Complexo ligante-receptor | Dinâmica Molecular | Docking | energia de interação linear (LIE) | Ensembles conformacionais | lisozima | Bioquímica Computacional

Resumo

Métodos computacionais são ferramentas indispensáveis para o desenho racional de drogas, que atualmente constitui um dos principais métodos empregados pela indústria farmacêutica para criar novos ligantes para alvos de interesse. Existem diversos métodos computacionais para gerar complexos proteína-ligante e estimar suas afinidades de ligação. O método mais comum é o docking, ou a ancoragem do ligante ao receptor. Em um experimento de docking, mantem-se a cadeia principal da proteína rígida para possibilitar rapidez na geração de complexos. Essa aproximação, porém, é a maior fonte de erro deste método e de outros relacionados. Portanto, a consideração da flexiblidade proteica é importante para que métodos de geração de complexos sejam aprimorados. O objetivo desse projeto é investigar como a flexibilidade de uma proteína influencia a ligação de pequenas moléculas. Para isso, serão usados como sistemas modelo dois mutantes da lisozima do fago T4, L99A e L99A/M102Q, que foram escolhidos pela simplicidade de seus sítios de ligação e estruturas, e pela existência de um grande conjunto de dados experimentais e computacionais na literatura. Para geração de complexos da lisozima e para estimativa das energias livres de ligação serão usadas metodologias numa escala crescente de rigor formal: docking, a aproximação de energia de interação linear e o recente método de análise de distribuição de energia de ligação, ao lado de simulações de dinâmica molecular. Inicialmente será feito um estudo sistemático dos parâmetros e procedimentos usados nos métodos a fim de otimizá-los e prepará-los para o estudo do papel da flexibilidade. Em seguida, ensembles configuracionais representando diferentes graus de flexibilidade serão usados como representações da estrutura proteica. Particularmente, pretende-se empregar ensembles gerados por simulações com restrições para reproduzir dados de ressonância magnética nuclear. A influência da flexibilidade proteica será analisada em relação à capacidade dos modelos para estimar energia livres de ligação e para explicar os dados experimentais. (AU)

Publicações científicas

(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)

NUNES-ALVES, ARIANE; ARANTES, GUILHERME MENEGON. Ligand-Receptor Affinities Computed by an Adapted Linear Interaction Model for Continuum Electrostatics and by Protein Conformational Averaging. JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING, v. 54, n. 8, p. 2309-2319, AUG 2014. (11/04354-6, 12/02501-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ALVES, Ariane Ferreira Nunes. Um método computacional para estimar afinidades entre proteínas flexíveis e pequenos ligantes. 2013. Dissertação de Mestrado - Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ) São Paulo.