Estudos computacionais em enovelamento de proteínas e aplicações no estudo de enzimas envolvidas na geração de bioetanol

Resumo

Este projeto visa dar continuidade à pesquisa que vem sendo desenvolvida no IBILCE na área de modelos teóricos em física biológica molecular, com ênfase em métodos computacionais. Os problemas da área de física biológica molecular apresentam grande complexidade. Historicamente, observa-se que modelos minimalistas desempenham um papel importante na compreensão destes sistemas complexos. Tais modelos têm servido de ferramentas fundamentais, a partir das quais questões mais elaboradas puderam ser tratadas. Neste projeto, os problemas a serem abordados por meio de modelos simplificados podem ser divididos em três áreas: (1) Enovelamento de proteínas, com foco em questões fundamentais da área. Os tópicos tratados serão: a compreensão do coeficiente de difusão na representação do enovelamento em uma e duas dimensões; efeitos de frustração, hidrofobicidade e topologia no processo de enovelamento; e vizualização e descritores quantitativos do funil de enovelamento. (2) Estudo de enzimas envolvidas na geração de bioetanol em uma colaboração teórico-experimental. Mais especificamente, estudaremos os mecanismos associados a duas enzimas termofílicas (xinalase e laminarase). Utilizaremos também modelos coarse-grained em associação com dados de SAXS na investigação da modulação de atividade enzimática por variações conformacionais de domínios protéicos. (3) Outros tópicos em física biológica envolvendo colaboradores externos. Estes incluem: transferência de elétrons em proteínas, aplicações de mecânica estatística em bioinformática e estudos em quimiometria. São solicitados recursos computacionais, especialmente um cluster de computadores, e meios (transporte e diárias) para as interações com colaboradores externos do grupo do IBILCE. (AU)