ELViM: Exploring Biomolecular Energy Landscapes through Multidimensional Visualization

Autor(es)

Viegas, Rafael Giordano ; Martins, Ingrid B. S. ; Sanches, Murilo Nogueira ; Oliveira, Antonio B. ; Camargo, Juliana B. de ; Paulovich, Fernando V. ; Leite, Vitor B. P.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING; v. 64, n. 8, p. 8-pg., 2024-03-20.

Resumo

Molecular dynamics (MD) simulations provide a powerful means of exploring the dynamic behavior of biomolecular systems at the atomic level. However, analyzing the vast data sets generated by MD simulations poses significant challenges. This article discusses the energy landscape visualization method (ELViM), a multidimensional reduction technique inspired by the energy landscape theory. ELViM transcends one-dimensional representations, offering a comprehensive analysis of the effective conformational phase space without the need for predefined reaction coordinates. We apply the ELViM to study the folding landscape of the antimicrobial peptide Polybia-MP1, showcasing its versatility in capturing complex biomolecular dynamics. Using dissimilarity matrices and a force-scheme approach, the ELViM provides intuitive visualizations, revealing structural correlations and local conformational signatures. The method is demonstrated to be adaptable, robust, and applicable to various biomolecular systems. (AU)

• Processo FAPESP: 23/02219-1 - Entendendo mecanismos funcionais de proteínas e RNAs por meio de relevos de superfícies de energia
• Beneficiário: Vitor Barbanti Pereira Leite
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 22/08738-8 - Estudo de estruturas atípicas na visualização do relevo de energia proteico
• Beneficiário: Juliana Bueno de Camargo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 23/08101-2 - Explorando as superfícies de energia dos oligômeros de beta-amiloides e das repetições da proteína anquirina
• Beneficiário: Murilo Nogueira Sanches
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 21/15028-4 - Elucidando a plasticidade funcional de proteínas intrinsecamente desordenadas pelo estudo de relevo de energia
• Beneficiário: Murilo Nogueira Sanches
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado