Junho 2019 vol. 2 num. 1 - Encontro Anual da Biofísica 2019

Resumo - Open Access.

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EFEITO DE REGULAÇÃO DE CARGAS NOS POTENCIAIS DE INTERAÇÃO DE PROTEINAS MODELO

EFEITO DE REGULAÇÃO DE CARGAS NOS POTENCIAIS DE INTERAÇÃO DE PROTEINAS MODELO

Fredderico Camilo Machado Spinozzi, Francesco ; Barbosa, Leandro R. S. ; , ;

Resumo:

RESUMO A Regulação de cargas de proteÍnas é um assunto que está sendo muito estudado por vários grupos de pesquisas ao redor do mundo. A principal ideia desta metodologia desenvolvida nos anos 50 é considerar uma eventual flutuação no valor das cargas na superfÍcie proteica, gerando uma distribuic¸ão de cargas não constante neste ensemble. Esta distribuição pode ser afetada pela presença de uma outras macromoléculas, como proteínas e polímeros, ou mesmo devido à mudanças no meio, como adição de sais na solução ou variação de pH. Em vários estudos, como por exemplo análise do potencial de interação de proteínas a partir de dados de espalhamento de raio-X a baixos ângulos (SAXS, do inglês Small Angle X-ray Scattering ), as cargas superficiais das proteÍnas são consideradas constantes a um pH fixo. O intuito desse projeto de pesquisa é observar os efeitos de regulação de cargas a partir dos potenciais de interação proteína-proteína, utilizando a técnica de SAXS. A partir dos dados de SAXS é possÍvel obter informações estruturais sobre a proteína, como: massa molecular, raio de giro, fator de forma, P (q) e também informações de como a proteÍna interage com outras em solução, dada pela função de interferência, S(q). A função de interferência está relacionado com a transformada de Fourier da função de correlac¸ão total h(r), (= g(r) − 1), sendo g(r) a função de distribuição radial, que dá a probabilidade de encontrar uma partÍcula a uma distância r, de uma partÍcula de referência. Vale salientar que a função h(r) pode ser obtida através da resolução da equação de Orstein- Zernike. Neste projeto de pesquisa escolhemos a relaçao de fechamento RPA (do inglês, Random Phase Approximation). Nesta relação de fechamento, o potencial total de interação entre as proteínas é dividido em duas contribuições: Potencial de referência, dado pelo potencial de esfera dura; Potencial de perturbação, dado pelos potenciais Coulombiano, Potencial de Kirkwood (vindo da teoria de regulação de cargas) e potencial atrativo tipo Yukawa. Foram feitos simulações para Albumina de Soro Bovina e Lisozima e comparados com medidas experimentais. Para a primeira, o termo de regulação de carga não influenciou de maneira significativa o potencial atrativo (tipo Yukawa). Para pH’s 4 e 5, por exemplo, apesar da inclusão do termo de variância da carga, o valor do potencial no contato, J (kB T ), não teve seu valor alterado. Já para a Lisozima, nos pH’s perto do ponto isoelétrico (pI), o potencial no contato teve seu valor diminuido, mostrando assim que a regulação de cargas é um fator importante para essa proteína. Devido a esses resultados, será testado a hipotese da regulação de cargas ser mais evidente para proteínas de menor tamanho. Para isso, será utilizado a proteÍna Citocromo C de coração de boi.

Resumo:

RESUMO A Regulação de cargas de proteÍnas é um assunto que está sendo muito estudado por vários grupos de pesquisas ao redor do mundo. A principal ideia desta metodologia desenvolvida nos anos 50 é considerar uma eventual flutuação no valor das cargas na superfÍcie proteica, gerando uma distribuic¸ão de cargas não constante neste ensemble. Esta distribuição pode ser afetada pela presença de uma outras macromoléculas, como proteínas e polímeros, ou mesmo devido à mudanças no meio, como adição de sais na solução ou variação de pH. Em vários estudos, como por exemplo análise do potencial de interação de proteínas a partir de dados de espalhamento de raio-X a baixos ângulos (SAXS, do inglês Small Angle X-ray Scattering ), as cargas superficiais das proteÍnas são consideradas constantes a um pH fixo. O intuito desse projeto de pesquisa é observar os efeitos de regulação de cargas a partir dos potenciais de interação proteína-proteína, utilizando a técnica de SAXS. A partir dos dados de SAXS é possÍvel obter informações estruturais sobre a proteína, como: massa molecular, raio de giro, fator de forma, P (q) e também informações de como a proteÍna interage com outras em solução, dada pela função de interferência, S(q). A função de interferência está relacionado com a transformada de Fourier da função de correlac¸ão total h(r), (= g(r) − 1), sendo g(r) a função de distribuição radial, que dá a probabilidade de encontrar uma partÍcula a uma distância r, de uma partÍcula de referência. Vale salientar que a função h(r) pode ser obtida através da resolução da equação de Orstein- Zernike. Neste projeto de pesquisa escolhemos a relaçao de fechamento RPA (do inglês, Random Phase Approximation). Nesta relação de fechamento, o potencial total de interação entre as proteínas é dividido em duas contribuições: Potencial de referência, dado pelo potencial de esfera dura; Potencial de perturbação, dado pelos potenciais Coulombiano, Potencial de Kirkwood (vindo da teoria de regulação de cargas) e potencial atrativo tipo Yukawa. Foram feitos simulações para Albumina de Soro Bovina e Lisozima e comparados com medidas experimentais. Para a primeira, o termo de regulação de carga não influenciou de maneira significativa o potencial atrativo (tipo Yukawa). Para pH’s 4 e 5, por exemplo, apesar da inclusão do termo de variância da carga, o valor do potencial no contato, J (kB T ), não teve seu valor alterado. Já para a Lisozima, nos pH’s perto do ponto isoelétrico (pI), o potencial no contato teve seu valor diminuido, mostrando assim que a regulação de cargas é um fator importante para essa proteína. Devido a esses resultados, será testado a hipotese da regulação de cargas ser mais evidente para proteínas de menor tamanho. Para isso, será utilizado a proteÍna Citocromo C de coração de boi.

Palavras-chave: -,

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DOI: 10.5151/biofisica2019-76

Referências bibliográficas
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Como citar:

Fredderico Camilo Machado Spinozzi, Francesco; Barbosa, Leandro R. S.; , ; "EFEITO DE REGULAÇÃO DE CARGAS NOS POTENCIAIS DE INTERAÇÃO DE PROTEINAS MODELO", p. 216 . In: Anais do Encontro Anual da Biofísica 2019. São Paulo: Blucher, 2019.
ISSN 2526--607-1, DOI 10.5151/biofisica2019-76

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