| Processo: | 16/13195-2 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |
| Data de Início da vigência: | 01 de maio de 2017 |
| Data de Término da vigência: | 31 de agosto de 2019 |
| Área de conhecimento: | Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas |
| Acordo de Cooperação: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) |
| Pesquisador responsável: | Fabio Cesar Gozzo |
| Beneficiário: | Allan Jhonathan Ramos Ferrari |
| Instituição Sede: | Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil |
| Vinculado ao auxílio: | 14/17264-3 - Novas fronteiras em proteômica estrutural: caracterizando estruturas de proteínas e complexos proteicos por espectrometria de massas, AP.TEM |
| Bolsa(s) vinculada(s): | 17/17544-4 - Design de proteínas aplicando biologia computacional com Rosetta, BE.EP.DR |
| Assunto(s): | Espectrometria de massas |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Espectrometria de massas | estrutura e conformação de proteínas | Ligação cruzada | modelagem ab initio de macromoléculas | predição da estrutura | Espectrometria de Massas |
Resumo Proteínas constituem a fábrica estrutural pela qual as células realizam todos os processos metabólicos e mecanismos regulatórios. A compreensão destes eventos biológicos a nível molecular requer necessariamente a descrição da estrutura dessas biomoléculas a nível atômico. A Cristalografia de Proteínas (CRP) e a Ressonância Magnética Nuclear (RMN) são métodos bem estabelecidos para o estudo da estrutura de proteínas e de complexos proteicos e são as técnicas de referência para este propósito. Apesar do altíssimo detalhamento estrutural fornecido por essas técnicas, ambas apresentam uma aplicabilidade limitada para proteínas em geral devido a algumas restrições experimentais, dentre as quais se destaca a necessidade de uma grande quantidade de amostra (da ordem de vários miligramas) com alto grau de pureza. No caso de RMN, há ainda a necessidade de a amostra ser estável em algum dos tampões que não interfiram na análise por um longo intervalo de tempo (dias a semanas) a temperatura ambiente. Ainda, as técnicas atuais restringem o tamanho máximo do componente estudado a aproximadamente 30 kDa, o que muitas vezes representa a massa de um único componente de um complexo proteico. A CRP por sua vez requer que a amostra esteja na foram de monocristal. Essa limitação é ainda mais restritiva quando se pretende caracterizar complexos proteicos devido à maior dificuldade em se obter complexos puros em grande quantidade, ao maior tamanho do sistema e a maior dificuldade em se obter monocristais de tais espécies. Além disso, há uma disparidade muito grande entre a taxa na qual se consegue determinar estruturas em alta resolução com relação àquela na qual se obtém informações sobre proteínas a nível de gene, dado a tecnologia envolvida no sequenciamento e anotação de genomas atualmente. O desenvolvimento de ferramentas de bioinformática para predição da estrutura de proteínas e complexos proteicos é um campo muito atrativo para preencher a lacuna existente na área de biologia estrutural. Essas ferramentas se baseiam basicamente em duas abordagens, sendo 1) modelagem comparativa, na qual se utiliza um homólogo de estrutura conhecida, e 2) modelagem abinitio, a única opção quando não há estruturas homólogas resolvidas. Em especial, o sucesso das modelagens abinitio estão limitados a sequências com no máximo 100 resíduos de aminoácidos, uma vez que o espaço conformacional para aumenta exponencialmente com o tamanho da sequência. Nesse sentido, há interesse no desenvolvimento e aplicação de métodos de predição híbridos que utilizem uma abordagem integrativa. A utilização da espectrometria de massas (MS) para a caracterização de proteínas é extremamente interessante uma vez que une as vantagens intrínsecas da técnica, como sensibilidade, rapidez e versatilidade. O fenômeno de ligação cruzada (XL) compreende a união de duas espécies através de uma ligação covalente, normalmente se empregando um agente de ligação cruzada (ALC). As informações advindas dos experimentos de ligação cruzada acoplado a MS (XL-MS) podem ser utilizadas para a obtenção de informações estruturais de proteínas. O presente projeto visa contribuir criando-se estratégias para a predição estrutural de proteínas e complexos proteícos utilizando os dados experimentais de restrições de distância advindos dos experimentos de ligação cruzada. Para isso serão utilizadas duas proteínas modelos: SalBIII, de 17,2 kDa, e Agg1, composta de dois domínios, de 15,7 e 21,8 KDa. Ambas as proteínas possuem baixa identidade com outra proteína que já possui estrutura de alta resolução resolvida e depositada no PDB e também para as quais foram obtidos dados de difração de raios-X por faseamento experimental. (AU) | |
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