Estrutura e Interação de Proteínas

Katia Guimarães

katia@cin.ufpe.br

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Proteínas são cadeias de aminoácidos unidas por ligações peptídicas

Diferentes conformações dos ângulos e ao redor do C permitem diferentes estruturas tridimensionais.

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As regiões em branco são impossíveis para todos os aa, exceto glycina.

Regiões em vermelho são bem definidas.

Regiões em amarelo são intermediárias.

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Imagem de uma molécula de DNA (vermelho), com moléculas de água (azul), e um fator de transcrição (verde).

No canto inferior esquerdo, um

ligante.

O sistema é um pouco mais complexo

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Para que encontrar a conformação 3-D?

Proteínas interagem num processo de chave-fechadura.

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Sítio Ativo

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Sítio Ativo em Realce

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A estrutura de uma molécula protease de HIV com uma molécula inibidora

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Calculando a Conformação da Molécula

Encontrar sítios de ligação por computador é um problema computacionalmente intenso.

É necessário investigar: - seis graus de liberdade em - três dimensões do espaço, e em - três possíveis eixos de rotação.

Além disso, há a possibilidade de torções, que podem levar a molécula a se dobrar ou deformar.

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Calculando a Conformação da Molécula

Existem modelos de minimização de energia abrangendo todos os átomos da molécula.

Esses modelos têm a vantagem de permitir a inclusão de moléculas de solventes, para refletir o sistema de forma mais precisa.

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Interação pela Energia Potencial

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Calculando o Ângulo de Ligação

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Calculando Ângulos de Torção

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Adicionando Condições de Contorno

É necessário acrescentar outras condições geométricas, para proibir situações de erro, como por exemplo, torções impróprias.

Com isso, os sistemas ficarão computacional-mente ainda mais pesados, no entanto, mais bem calibrados para o problema em questão.

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Ferramentas Existentes

Já existem ferramentas que calculam - com maior ou menor precisão - os pontos e ângulos de acoplamento. Ex: • GRAMM, Global Molecular Matching • 3D-Dock Suit, FTDock, RPScore and MultiDock • AutoDock, Automated Docking of Flexible Ligands to Macromolecules

• Hex, Interactive protein docking and molecular superposition program

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AutoDock Results

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AutoDock Results

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AutoDock Results

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AutoDock

AUTODOCK Resultshttp://www.scripps.edu/pub/olson-web/people/gmm/movies.html