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http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/1067
Tipo: | Dissertação |
Título: | A influência da eletrostática na estabilidade de proteínas cold shock homólogas |
Autor(es): | FERREIRA, Paulo Henrique Borges |
Primeiro Orientador: | OLIVEIRA, Ronaldo Júnio de |
Resumo: | Nas últimas décadas, as proteínas têm sido alvo de grande interesse industrial. As funções que tais moléculas desempenham têm demonstrado utilidade nas mais variadas áreas, como a farmacológica, a alimentícia e a de produção de biocombustíveis. Nesse cenário, a compreensão dos fatores que influenciam a estabilidade proteica pode ser de grande relevância na viabilização e otimização racional dessas moléculas. Porém, a estabilidade de uma proteína é dependente de um grande conjunto de diferentes tipos de interações, o que torna tal compreensão um desafio. Com essa perspectiva, este trabalho buscou investigar o papel das interações eletrostáticas na estabilidade do estado nativo de quatro proteínas Cold Shock homólogas. Essas proteínas possuem diferentes estabilidades, e uma das causas apontadas são tais interações. Para esse estudo, empregamos uma série de modelos teóricos simplificados. Utilizamos o modelo de Tanford-Kirkwood com área acessível ao solvente para investigar a influência de cada resíduo de aminoácido ionizável na estabilidade de cada proteína. Adotamos também a metodologia de frustração local para identificar regiões altamente frustradas na estrutura de cada proteína. A partir desse método, analisamos também a influência da eletrostática na existência dessas regiões em cada proteína. Por fim, usamos o modelo baseado na estrutura de carbonos alfa e sua versão modificada, que contabiliza a eletrostática, para estudar o processo de enovelamento de cada proteína. Os resultados obtidos com tais modelos evidenciaram a importância da eletrostática na diferenciação da estabilidade de cada uma dessas proteínas, apresentando concordância com pesquisas experimentais. |
Abstract: | In the last decades, proteins have been a target of remarkable industrial interest. The functions that such molecules perform have demonstrated benefits in the most variety of areas, such as the pharmacological, food, and biofuel production industries. In this scenario, understanding the aspects that influence protein stability could be relevant for the rational feasibilization and optimization of these molecules. However, the stability of a protein is dependent of a wide set of different interactions, which makes such comprehension a challenge. With this perspective, this work aimed to investigate the role of electrostatic interactions on the stability of the native state of four homologous Cold shock proteins. These proteins have differing stabilities, and such interactions are one of the pointed causes. For this study, we employed a series of simplified theoretical models. We used the Tanford-Kirkwood solvent accessibility model to investigate the influence of each ionizable amino acid residue on the stability of every protein. We also adopted the local frustration model to recognize highly frustrated sites in the structure of each protein. Through this model, we also analyzed the influence of electrostatics over the amount of these sites in every protein. Lastly, we used the alpha-carbon structure-based model and its modified version, that takes into account electrostatics, to study the folding process of each protein. The results obtained from such models confirmed the importance of electrostatics in the stability differentiation of each protein, showing agreement with experimental studies. |
Palavras-chave: | Modelos simplificados. Termodinâmica. Interações eletrostáticas. Frustração. Simplified models. Thermodynamics. Electrostatic interactions. Frustration. |
CNPq: | Química |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal do Triângulo Mineiro |
Sigla da Instituição: | UFTM |
metadata.dc.publisher.department: | Instituto de Ciências Exatas, Naturais e Educação - ICENE |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais |
Citação: | FERREIRA, Paulo Henrique Borges. A influência da eletrostática na estabilidade de proteínas cold shock homólogas. 2020. 90f. Dissertação (Mestrado em Química) - Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais, Universidade Federal do Triângulo Mineiro, Uberaba, 2020. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
metadata.dc.rights.uri: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | http://bdtd.uftm.edu.br/handle/tede/1067 |
Data do documento: | 5-Nov-2020 |
Aparece nas coleções: | Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Química de Minas Gerais |
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