Estudos computacionais em enovelamento de proteínas e engenharia de enzimas envolvidas na geração de bioetanol

Resumo

Este projeto tem como objetivo dar continuidade à pesquisa que vem sendo desenvolvida no IBILCE na área de modelos teóricos em física biológica molecular, com ênfase em métodos computacionais. Problemas da área de física biológica molecular apresentam grande complexidade, e modelos simplificados desempenham um papel importante na compreensão destes sistemas. Tais modelos têm servido de ferramentas fundamentais, a partir das quais questões mais elaboradas podem 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; efeitos de frustração, hidrofobicidade e topologia no processo de enovelamento; e visualização do funil de enovelamento. (2) Estudo de enzimas envolvidas na geração de bioetanol em uma colaboração teórico-experimental. Utilizaremos modelos coarse-grained no estudo dos mecanismos associados às enzimas termofílicas 1XXN, 1IGO e 2JEN. Trabalharemos na otimização in silico da termoestabilidade destas enzimas, propondo mutações sítio dirigidas que serão testadas experimentalmente. Utilizaremos também modelos simplificados na investigação da modulação de atividade enzimática por variações conformacionais de domínios proteicos. (3) Outros tópicos em física biológica envolvendo colaboradores externos. Estes incluem: aplicações de mecânica estatística em bioinformática e em processamento de informação, e no estudo de dinâmica de ribossomos. (AU)