Entendendo mecanismos funcionais de proteínas e RNAs por meio de relevos de superfícies de energia

Resumo

A abordagem do relevo de superfícies de energia (energy landscapes) tem contribuído significativamente para o entendimento de sistemas moleculares complexos, tais como o problema do enovelamento de proteína. Este projeto será focado no estudo de energy landscape de proteínas e RNAs utilizando modelos computacionais simplificados (coarse-grained models) e abordagens de física estatística. A ideia central está relacionada à visualização da superfície de energia utilizando o Energy Landscape Visualization Method (ELViM), que é um método desenvolvida pelo nosso grupo no IBILCE-UNESP. O ELViM foi concebido para visualização do funil de enovelamento de proteínas e apresenta grande potencial de detalhamento de mecanismos moleculares por ir além da representação unidimensional. Aplicaremos esta metodologia a sistemas biomoleculares complexos e desafiadores. Os tópicos a serem abordados neste projeto são: (i) Estudo de superfícies de energia de proteínas sem estrutura nativa definida, que são as proteínas intrinsecamente desordenadas(IDPs); (ii) Proteínas com enovelamento singular, tais como as fold-switching, que possuem mais de uma estrutura nativa, e proteínas de repetição que apresentam enovelamento hierárquico; (iii) Estudos de riboswitch e fragmentos de RNA; (iv) Estudo do mecanismo de ação de peptídeos em membranas com potencial antimicrobiano e anticancerígeno. Além de avançar na compreensão dessas biomoléculas complexas, este projeto também tem como objetivo disponibilizar o ELViM como um servidor na internet. (AU)