Aplicação de dados de espectrometria de massas na modelagem de estrutura de proteínas

Autor(es)

Amanda Miquilini Cordibello Marques

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química
• Data de defesa: 2021-02-26

Membros da banca

Fábio Cesar Gozzo; Leandro Martínez; Francisco Gomes Neto

• Orientador: Fábio Cesar Gozzo

Resumo

Proteínas são as macromoléculas mais versáteis e complexas dos sistemas biológicos, fazendo parte de basicamente todos os processos que ocorrem em uma célula. Em virtude de a função de uma proteína estar intimamente ligada com a sua estrutura, há um grande interesse no estudo conformacional das proteínas com o intuito de entender como estas desenvolvem suas funções. O uso de dados de espectrometria de massas na caracterização estrutural de proteínas é muito atraente devido às características intrínsecas da técnica, como alta sensibilidade, velocidade de análise e, principalmente, sua universalidade de aplicação. Apesar do sucesso da aplicação da técnica de ligação cruzada/espectrometria de massas (XL-MS) na elucidação da estrutura de complexos proteína-proteína, não há ainda uma forma efetiva de se utilizar esses dados na caracterização da estrutura terciária de proteínas. Neste projeto, um protocolo com abordagem iterativa que faz uso eficiente das informações estruturais na modelagem de estrutura de proteínas foi desenvolvido. Como prova de conceito, o protocolo foi aplicado a um conjunto de proteínas resultando em modelagens mais precisas que os métodos atuais que fazem uso de XL-MS. Ainda, os avanços recentes na previsão estrutural de proteínas mostraram que valiosas previsões de distância entre resíduos usando dados coevolucionários podem ser obtidos com métodos baseados em aprendizagem profunda (deep learning). Sendo assim, a complementaridade entre ambos os tipos de restrições, já comprovada em estudos recentes, também foi explorada. 24 alvos da competição de proteínas CASP13 com topologias e estruturas diversas foram utilizados para testar o protocolo e os resultados mostram que um processo iterativo simples combinado com os dois tipos de restrições leva a um desempenho geral de modelagem superior. Além disso, as restrições complementares podem melhorar bastante a modelagem de alvos com um GDT_TS inicial médio (~ 40 a 60), especialmente aqueles com sequências maiores (> 150 resíduos), reforçando a relevância do método. Por fim, o método aqui desenvolvido abre caminho para o uso eficiente de restrições provindas de experimentos XL-MS no refinamento estrutural na modelagem de proteínas (AU)

• Processo FAPESP: 19/07961-2 - Implementação, avaliação e aplicação do uso de dados de espectrometria de massas na modelagem de estrutura de proteínas
• Beneficiário: Amanda Miquilini Cordibello Marques
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado