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Implementação de uma abordagem híbrida utilizando modelagem comparativa e ab initio para predição de estruturas tridimensionais de proteínas contendo múltiplos domínios com conectores flexíveis (2015)

  • Authors:
  • Autor USP: HONORATO, RODRIGO VARGAS - BIOINFORMÁTICA
  • Unidade: BIOINFORMÁTICA
  • Assunto: BIOINFORMÁTICA
  • Language: Português
  • Abstract: Domínio proteico é uma sequência de aminoácidos evolutivamente conservada e funcionalmente independente. Um dos aspectos mais importantes do estudo de uma proteína que contem múltiplos domínios é o entendimento da comunicação, entre os diferentes domínios, e seu papel biológico. Essa comunicação em maior parte é feita pela interação direta entre domínios. A interação poderia ser tratada como uma clássica interação proteína-proteína. Entretanto, proteínas multidomínio possuem restrições determinadas por suas regiões conectoras. Os conectores interdomínio impõem restrições e limitam espaço conformacional dos domínios. Apresentamos aqui o MAD, uma rotina capaz de obter modelos tridimensionais de alta resolução para proteínas, contendo qualquer número de domínios, a partir de sua sequencia primária. Os domínios conservados são identificados utilizando a base de domínios conservados (CDD) e seus limites são utilizados para definir as regiões conectoras. É criado um ensamble de possíveis dobramentos dos conectores e sua distribuição de distâncias C/N-terminais são utilizadas como restrição espacial na busca pela interação entre os domínios.Os modelos dos domínios são obtidos por uma modelagem comparativa. Foi implementada uma heurística, capaz de lidar com a natureza combinatorial dos múltiplos domínios e com a necessidade imposta pela limitação computacional de realizar o docking dos domínios em forma de pares. Todas combinações de domínios são submetidas as rotinas de docking. Aplica-se filtro de distância e energético, excluindo as conformações que apresentam distância C/N-terminal entre domínios maior do que o valor máximo observado no ensamble de conectores e seleciona as conformações energeticamente mais favoráveis. As conformações são submetidas a uma rotina de agrupamento hierárquico baseada em sua similaridade estrutural.Para a segunda fase as conformações selecionadas são pareadas com seu domínio complementar e ressubmetidas a rotina de docking até que todas as fases tenham sido completadas. Foi criado um conjunto de testes a partir do Protein Data Bank contendo 54 proteínas multidomínio para que a rotina de docking do MAD fosse comparada com outros softwares utilizados pela comunidade cientifica, mostrou-se superior ou equivalente aos métodos testados. A capacidade de utilizar dados experimentais foi demostrada através da proposição de um modelo da forma ativa da enzima tirosina fosfatase 2, nunca observado experimentalmente. A rotina de docking foi expandida paralelamente em uma aplicação standalone e utilizada na resolução de diversos problemas biológicos. Concluímos que a inovação metodológica proposta pelo MAD é de grande valia para a modelagem molecular e tem potencial de gerar uma nova perspectiva a respeito da interação de proteína multidomínio, visto que é possível analisar essas proteínas em sua plenitude e não como domínios separados.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 17.11.2015
  • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      HONORATO, Rodrigo Vargas; OLIVEIRA, Paulo Sérgio Lopes de. Implementação de uma abordagem híbrida utilizando modelagem comparativa e ab initio para predição de estruturas tridimensionais de proteínas contendo múltiplos domínios com conectores flexíveis. 2015.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-04012016-152835 >.
    • APA

      Honorato, R. V., & Oliveira, P. S. L. de. (2015). Implementação de uma abordagem híbrida utilizando modelagem comparativa e ab initio para predição de estruturas tridimensionais de proteínas contendo múltiplos domínios com conectores flexíveis. Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-04012016-152835
    • NLM

      Honorato RV, Oliveira PSL de. Implementação de uma abordagem híbrida utilizando modelagem comparativa e ab initio para predição de estruturas tridimensionais de proteínas contendo múltiplos domínios com conectores flexíveis [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-04012016-152835
    • Vancouver

      Honorato RV, Oliveira PSL de. Implementação de uma abordagem híbrida utilizando modelagem comparativa e ab initio para predição de estruturas tridimensionais de proteínas contendo múltiplos domínios com conectores flexíveis [Internet]. 2015 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/95/95131/tde-04012016-152835

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