Estudo estrutural de componentes da via clássica de transporte nuclear relacionada ao circovírus suíno tipo 2 (PCV2) com o emprego de técnicas de inteligência artificial

• Processo: 20/14277-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Medicina Veterinária - Medicina Veterinária Preventiva
• Pesquisador responsável: Angelo José Magro
• Beneficiário: Lucas Hecker Vasques
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Assunto(s): Biologia computacional Biotecnologia Inteligência artificial Circovirus Modelagem Mutagênese Simulação de dinâmica molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Circovirus | Dinâmica Molecular | Importação nuclear | Inteligência Artificial | Modelagem | Proteína cap | Bioinformática e Biologia Molecular Estrutural

Resumo

Nos últimos anos, o Brasil alcançou uma posição de destaque na produção de carne suína. Apesar de os métodos intensivos de criação conferirem alta produtividade, existem muitos desafios na suinocultura, entre os quais estão as doenças infecciosas. O Circovírus Suíno Tipo 2 (PCV2) é um patógeno viral associado a uma série de manifestações clínicas em suínos. Importinas são proteínas responsáveis pelo transporte de outras proteínas para o núcleo celular, sendo classificadas em Importinas-alfa (Imp alfa) e Importinas-beta (Imp beta). Na via clássica de importação nuclear, para uma proteína ser transportada, ela precisa conter uma Sequência de Localização Nuclear (NLS), que interage com uma Imp±. Experimentos de mutagênese sítio dirigida demonstraram que os 41 resíduos de aminoácidos N-terminais da proteína do capsídeo de PCV2 são essenciais para que ela seja importada para o núcleo, verificando a presença de uma NLS nessa sequência. Apesar disso, ainda não estão disponíveis estudos sobre a interação entre os resíduos dessa sequência e Importina-alfa. Assim, com o objetivo de caracterizar este possível complexo, propomos a realização de estudos estruturais computacionais baseados em inteligência artificial (deep learning), de forma a determinar a ocorrência de interação ou não entre a NLS do PCV2 e a isoforma alfa2 da Importina-alfa de Mus musculus. No caso da confirmação da possibilidade de interação, pretendemos também classificar os complexos mais prováveis com base em parâmetros termodinâmicos e estruturais e identificar os contatos de interface mais importantes para a formação deste complexo. Os resultados deste projeto poderão contribuir no entendimento do modo como PCV2 interage com proteínas das células hospedeiras e apresentam o potencial de gerar conhecimento útil para a elaboração futura de drogas antivirais e/ou outros produtos de interesse biotecnológico.