Busca avançada
Ano de início
Entree

Centralidade em redes estruturais de proteínas e dinâmica molecular

Processo: 17/17764-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de novembro de 2017
Vigência (Término): 31 de outubro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Enzimologia
Pesquisador responsável:Sandro Roberto Marana
Beneficiário:Bruno Daiki Yamada
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Enzimas   Dinâmica molecular de proteínas   Elementos estruturais de proteínas   Desenvolvimento de software

Resumo

Estruturas tridimensionais de proteínas podem ser analisadas como grafos (Redes Estruturais de Proteínas). Nesta análise, os resíduos de aminoácidos de uma proteína são os vértices da rede e as interações covalentes e não-covalentes entre resíduos são os arcos. Deste modo, esta abordagem permite uma análise global de milhares de interações que sustentam a estrutura de uma proteína e determinam sua função e propriedades. A análise de estruturas de proteínas como grafos permite ainda o cálculo de medidas chamadas de centralidade, as quais refletem a relevância de um resíduo de aminoácido no conjunto total de interações da estrutura proteica, assim é possível estimar a importância de resíduos de aminoácidos para as propriedades de uma proteína. Resíduos envolvidos em sinalização alostérica, atividade catalítica e termoestabilidade foram identificados com esta abordagem. Usualmente as Redes Estruturais de Proteínas são construídas a partir de mapas de contato elaborados usando estruturas cristalográficas. Entretanto, em solução a estrutura da proteína é dinâmica devido à energia térmica e colisões com outras moléculas. Por isso, espera-se observar mudanças no conjunto de interações não-covalentes entre resíduos de uma proteína e consequentemente na Rede Estrutural em função do tempo. Assim, a análise da dinâmica molecular de uma proteína através da representação em rede com cálculo de centralidade pode indicar se resíduos centrais vinculados a propriedades proteicas são constantes. Também ainda revelar resíduos ou conjuntos que mesmo transientemente são relevantes para funções proteicas. Portanto, o objetivo deste projeto é construir um software que realize a análise de centralidade dos resíduos de uma Rede Estrutural a partir dos resultados da simulação de dinâmica molecular de uma proteína (a glicosidase Sfbetagli, 5CG0). Em seguida, analisar a centralidade dos resíduos ao longo do tempo quanto a sua estabilidade. Frente a casos de resíduos com significativa flutuação de centralidade, verificar sua hipotética correlação. Em conclusão nota-se que através deste software com uma abordagem inédita, podemos aprofundar o conhecimento da relação estrutura-função em proteínas. (AU)