Geometria de distâncias e cálculo de estrutura de proteínas usando dados de RMN

• Processo: 13/01627-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 13 de agosto de 2013
• Data de Término da vigência: 12 de agosto de 2014
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação - Matemática da Computação
• Pesquisador responsável: Carlile Campos Lavor
• Beneficiário: Carlile Campos Lavor
• Pesquisador Anfitrião: Bruce Randall Donald
• Instituição Sede: Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica (IMECC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Duke University, Estados Unidos
• Assunto(s): Ressonância magnética nuclear
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Branch and Prune | estrutura de proteínas | Experimentos de RMN | Geometria de distâncias | Cálculo de Estrutura de Proteínas via RMN

Resumo

O objetivo deste projeto é dar continuidade à pesquisa desenvolvida nos últimos 8 anos como pesquisador do CNPq, considerando os novos problemas e soluções apontados pelos resultados já obtidos na determinação da estrutura tridimensional de moléculas de proteínas. Um dos procedimentos experimentais utilizados para isso é a ressonância magnética nuclear (RMN). Como essa técnica fornece apenas distâncias entre átomos próximos, o problema é como utilizar essa informação para obter as coordenadas cartesianas de todos os átomos da molécula. Na literatura, o problema é conhecido por Molecular Distance Geometry Problem (MDGP). Diferentemente dos métodos tradicionais (baseados em otimização contínua) aplicados ao MDGP, onde a obtenção de apenas uma solução já apresenta grandes dificuldades computacionais, estamos desenvolvendo novos métodos baseados numa abordagem combinatória que indicam que essa abordagem é o início de uma nova linha de pesquisa inédita e promissora. Uma das vantagens é a possibilidade de encontrar não apenas uma, mas múltiplas soluções para o problema, fato já detectado em resultados experimentais. Além dessa questão, investigaremos a aplicação dos novos métodos em instâncias reais do MDGP, que serão obtidas através do Grupo de Pesquisa em Ressonância Magnética Nuclear associado ao Laboratório do Prof. Bruce Donald, na Duke University, local onde será desenvolvido este projeto. Destacamos que o cálculo da estrutura tridimensional de proteínas é um problema fundamental na área de bioinformática, com importantes aplicações na indústria farmacêutica, a exemplo do desenvolvimento de novos medicamentos. (AU)