Modelagem de Monte Carlo de processos de transporte na membrana celular

Resumo

O principal objetivo deste projeto é estudar a dinâmica dos processos de transporte através da membrana celular. Isso será feito através do desenvolvimento de modelos de mecânica estatística para os sistemas compostos pelas proteínas que realizam o transporte de solutos. Nesse projeto, iremos estudar duas dessas proteínas, viz. a \textit{permease de lactose}, que faz o transporte da lactose através da membrana celular; e o trocador de sódio-cálcio cardíaco NCX1, que faz a regulagem intracelular de sódio e cálcio em cardiomiócitos. No caso da permease, nosso modelo poderá responder algumas questões que permanecem abertas na literatura, como por exemplo o porquê da protonação ser importante para a ligação do açúcar. As respostas para essas questões serão passos importantes na direção de compreender completamente o mecanismo de funcionamento da permease. Já no caso da NCX1, o interesse reside no fato de que, em experimentos realizados pelo nosso grupo, células vivas pulsantes de cardiomiócitos reguladas através de um fluxo de cálcio são aderidas a um substrato a fim de medir propriedades mecânicas dessas células. Essas medições fazem parte de um projeto Temático FAPESP (2013/17368-0) cujo objetivo é a regeneração do coração. Nos dois casos, utilizaremos o método de Monte Carlo via Cadeias de Markov para modelar a dinâmica do transporte dos solutos. Esse método se consagrou na modelagem de sistemas biológicos em mecânica estatística, sendo que o nosso grupo já possui experiência com ele. Finalmente, uma vez que modelarmos essas duas proteínas de transporte, esperamos poder extrair algumas informações gerais a respeito dos processos de transporte em membranas. (AU)