Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2008
Autor(a) principal: Coronado, Mônika Aparecida
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Laboratório Nacional de Computação Científica
Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos
BR
LNCC
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://tede.lncc.br/handle/tede/77
Resumo: A integração entre o citoesqueleto celular e a MEC mediada pelas integrinas gera a produção de força mecânica sobre a membrana plasmática. Isto permite às células gerar tração durante sua migração e tensão durante o remodelamento da MEC. Várias proteínas com diferentes funções já foram identificadas como ligantes das subunidades a e b das integrinas. O estudo de proteínas capazes de se ligar e interferir na sinalização via integrina, como as desintegrinas-like e cisteina-rich presentes nos venenos de serpente e proteínas conhecidas como ADAM (A Disintegrin And Metaloprotease), torna-se cada vez mais importante. Assim, o isolamento, a caracterização e a determinação da estrutura de várias desintegrinas oferecem valiosas ferramentas para o desenvolvimento de novos compostos terapêuticos para um vasto número de doenças, sendo excelentes candidatos-protótipo para o desenvolvimento de novos fármacos que interfiram nas funções celulares moduladas por proteínas de adesão. Entretanto, as formas como a integrina e a ADAM interagem ainda não foram bem esclarecidas. Neste contexto, este trabalho visa analisar em escalar molecular a estrutura da integrina alpha6beta1 e do domínio desintegrina-like das ADAMs 2 e 9 humanas, e a forma como estas proteínas interagem, aplicando metodologias de biologia computacional estrutural como modelagem e dinâmica molecular. Com o objetivo de estudar a interação destas proteínas, modelos estruturais foram construídos por homologia a partir das estruturas 3D de proteínas obtidas por cristalografia de raio-X, e realizaram-se simulações de dinâmica molecular com solvente explícito para as proteínas isoladas e em complexo. Através do estudo estrutural e funcional pelo método in silico da integrina alpha6beta1 e ADAMs 2 e 9 humanas, as análises dos resultados das simulações e da flutuação dos resíduos de contato entre as duas proteínas durante a dinâmica molecular, foram desenhados e caracterizados novos candidatos peptídicos para inibição da integrina alpha6beta1. Nas simulações da movimentação angular do domínio b A/Hybrid, visando a possível ativação da integrina alpha6beta1 através da interação com o domínio desintegrina-like de ADAM9 e ligantes peptídicos, obtivemos resultados positivos para os peptídeos A9b e A9d. Este estudo aponta para o desenvolvimento de inibidores protéicos viáveis da integrina alpha6beta1 com base nestas estruturas. Nossos resultados ainda comprovam pelas metodologias in silico a eficácia dos modelos construídos, conseguindo reproduzir o comportamento das proteínas em estudo.
id LNCC_7ac19695e0068efbbe2284fed55fb7b5
oai_identifier_str oai:tede-server.lncc.br:tede/77
network_acronym_str LNCC
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
repository_id_str
spelling Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.MOLECULAR MODELING AND DYNAMICS OF HUMAN ALPHA6 BETA1 INTEGRIN AND DISINTEGRIN-LIKE DOMAINS OF ADAM 2 AND ADAM 9.Dinâmica MolecularIntegrinasADAMDesintegrin-likeSVMPMolecular DynamicsIntegrinsADAMDesintegrin-LikeSVPMCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO::COMPUTABILIDADE E MODELOS DE COMPUTACAOA integração entre o citoesqueleto celular e a MEC mediada pelas integrinas gera a produção de força mecânica sobre a membrana plasmática. Isto permite às células gerar tração durante sua migração e tensão durante o remodelamento da MEC. Várias proteínas com diferentes funções já foram identificadas como ligantes das subunidades a e b das integrinas. O estudo de proteínas capazes de se ligar e interferir na sinalização via integrina, como as desintegrinas-like e cisteina-rich presentes nos venenos de serpente e proteínas conhecidas como ADAM (A Disintegrin And Metaloprotease), torna-se cada vez mais importante. Assim, o isolamento, a caracterização e a determinação da estrutura de várias desintegrinas oferecem valiosas ferramentas para o desenvolvimento de novos compostos terapêuticos para um vasto número de doenças, sendo excelentes candidatos-protótipo para o desenvolvimento de novos fármacos que interfiram nas funções celulares moduladas por proteínas de adesão. Entretanto, as formas como a integrina e a ADAM interagem ainda não foram bem esclarecidas. Neste contexto, este trabalho visa analisar em escalar molecular a estrutura da integrina alpha6beta1 e do domínio desintegrina-like das ADAMs 2 e 9 humanas, e a forma como estas proteínas interagem, aplicando metodologias de biologia computacional estrutural como modelagem e dinâmica molecular. Com o objetivo de estudar a interação destas proteínas, modelos estruturais foram construídos por homologia a partir das estruturas 3D de proteínas obtidas por cristalografia de raio-X, e realizaram-se simulações de dinâmica molecular com solvente explícito para as proteínas isoladas e em complexo. Através do estudo estrutural e funcional pelo método in silico da integrina alpha6beta1 e ADAMs 2 e 9 humanas, as análises dos resultados das simulações e da flutuação dos resíduos de contato entre as duas proteínas durante a dinâmica molecular, foram desenhados e caracterizados novos candidatos peptídicos para inibição da integrina alpha6beta1. Nas simulações da movimentação angular do domínio b A/Hybrid, visando a possível ativação da integrina alpha6beta1 através da interação com o domínio desintegrina-like de ADAM9 e ligantes peptídicos, obtivemos resultados positivos para os peptídeos A9b e A9d. Este estudo aponta para o desenvolvimento de inibidores protéicos viáveis da integrina alpha6beta1 com base nestas estruturas. Nossos resultados ainda comprovam pelas metodologias in silico a eficácia dos modelos construídos, conseguindo reproduzir o comportamento das proteínas em estudo.The production of mechanical force on plasma membrane is mediated by integrins, connecting ECM components and cell cytoskeleton. This allows cells to generate traction during migration and tension during ECM remodeling. Integrins are membrane-spaning adhesion receptors that mediate dynamic linkages between intracellular actin cytoskeleton and the extracelullar adhesive matrix, outside-in/inside-out signaling, migration and detachment. Several proteins with diferent functions have already been identified as integrin ligands, and some important candidates as disintegrin-like and cystein-rich domains present in the snake venon metalloproteinases and ADAM (A Disintegrin and Metaloprotease) become important as they interfere in cell signaling pathways mediated by these transmembrane receptors. Thus, the isolation, characterization and structure determination of disintegrin-like domains o_er valuable tools for the development of new therapeutic compounds for a wide range of diseases. These compounds may provide new treatments for diseases such as cancer and inflammation pathologies. However, the mechanisms of ADAM-Integrin interaction have not been well clarified, yet. In this perspective, this study aims to analyze the molecular structure of the alfa6beta1 integrin and the disintegrin-like domain of human ADAM2 and ADAM9. Computational biology methods such as homology modeling and molecular dynamics were used in order to study the dynamics of the interaction of these proteins. Using in silico experimentation, detailed models of human alfa6beta1 and human ADAM 2 and 9 were obtained. Based on these models, the molecular basis of alfa6beta1-ADAMdsld interactions was assessed, and the most important structural components in ligand recognition/discrimination were identified. Using the collected structural information, we designed different small peptide based inhibitors, based on the structure of the interaction loop of human ADAM 9 disintegrin-like domain. Here proposed A9a inhibitor was tested in vitro , showing satisfactory results in blocking cell adhesion on specific substrates by alfa6beta1- laminin affnity inhibition in nanomolar concentrations. Our results also show the effcacy of the constructed models, the power of computational biology tools in new drug-design technologies, and clearly suggest that here presented alfa6beta1 inhibitors are good candidates for further development of new therapeutic agents against inflammation pathologies.Laboratório Nacional de Computação CientíficaServiço de Análise e Apoio a Formação de Recursos HumanosBRLNCCPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalFernandez, Jorge HernandezCPF:00388768924Última atualização do currículo em 15/08/2006Serrano, Solange Maria de Toledohttp://laattes.cnpq.br/9362702262041806Fidalgo, Christina Barjahttp://lattes.cnpq.br/7181616799746888Barbosa, Helio José CorrêaCPF:194 306 716 34http://lattes.cnpq.br/0375745110240885Coronado, Mônika Aparecida2015-03-04T18:50:57Z2008-05-132008-02-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCORONADO, Mônika Aparecida. MOLECULAR MODELING AND DYNAMICS OF HUMAN ALPHA6 BETA1 INTEGRIN AND DISINTEGRIN-LIKE DOMAINS OF ADAM 2 AND ADAM 9.. 2008. 185 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2008.https://tede.lncc.br/handle/tede/77porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCCinstname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)instacron:LNCC2018-07-04T12:59:34Zoai:tede-server.lncc.br:tede/77Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://tede.lncc.br/PUBhttps://tede.lncc.br/oai/requestlibrary@lncc.br||library@lncc.bropendoar:2018-07-04T12:59:34Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)false
dc.title.none.fl_str_mv Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.
MOLECULAR MODELING AND DYNAMICS OF HUMAN ALPHA6 BETA1 INTEGRIN AND DISINTEGRIN-LIKE DOMAINS OF ADAM 2 AND ADAM 9.
title Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.
spellingShingle Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.
Coronado, Mônika Aparecida
Dinâmica Molecular
Integrinas
ADAM
Desintegrin-like
SVMP
Molecular Dynamics
Integrins
ADAM
Desintegrin-Like
SVPM
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO::COMPUTABILIDADE E MODELOS DE COMPUTACAO
title_short Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.
title_full Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.
title_fullStr Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.
title_full_unstemmed Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.
title_sort Estudo por Modelagem e Dinâmica Molecular da Interação da Integrina alfa6beta1 com o Domínio Tipo-disintegrina de ADAM2 E ADAM9 Humanas.
author Coronado, Mônika Aparecida
author_facet Coronado, Mônika Aparecida
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Fernandez, Jorge Hernandez
CPF:00388768924
Última atualização do currículo em 15/08/2006
Serrano, Solange Maria de Toledo
http://laattes.cnpq.br/9362702262041806
Fidalgo, Christina Barja
http://lattes.cnpq.br/7181616799746888
Barbosa, Helio José Corrêa
CPF:194 306 716 34
http://lattes.cnpq.br/0375745110240885
dc.contributor.author.fl_str_mv Coronado, Mônika Aparecida
dc.subject.por.fl_str_mv Dinâmica Molecular
Integrinas
ADAM
Desintegrin-like
SVMP
Molecular Dynamics
Integrins
ADAM
Desintegrin-Like
SVPM
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO::COMPUTABILIDADE E MODELOS DE COMPUTACAO
topic Dinâmica Molecular
Integrinas
ADAM
Desintegrin-like
SVMP
Molecular Dynamics
Integrins
ADAM
Desintegrin-Like
SVPM
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO::COMPUTABILIDADE E MODELOS DE COMPUTACAO
description A integração entre o citoesqueleto celular e a MEC mediada pelas integrinas gera a produção de força mecânica sobre a membrana plasmática. Isto permite às células gerar tração durante sua migração e tensão durante o remodelamento da MEC. Várias proteínas com diferentes funções já foram identificadas como ligantes das subunidades a e b das integrinas. O estudo de proteínas capazes de se ligar e interferir na sinalização via integrina, como as desintegrinas-like e cisteina-rich presentes nos venenos de serpente e proteínas conhecidas como ADAM (A Disintegrin And Metaloprotease), torna-se cada vez mais importante. Assim, o isolamento, a caracterização e a determinação da estrutura de várias desintegrinas oferecem valiosas ferramentas para o desenvolvimento de novos compostos terapêuticos para um vasto número de doenças, sendo excelentes candidatos-protótipo para o desenvolvimento de novos fármacos que interfiram nas funções celulares moduladas por proteínas de adesão. Entretanto, as formas como a integrina e a ADAM interagem ainda não foram bem esclarecidas. Neste contexto, este trabalho visa analisar em escalar molecular a estrutura da integrina alpha6beta1 e do domínio desintegrina-like das ADAMs 2 e 9 humanas, e a forma como estas proteínas interagem, aplicando metodologias de biologia computacional estrutural como modelagem e dinâmica molecular. Com o objetivo de estudar a interação destas proteínas, modelos estruturais foram construídos por homologia a partir das estruturas 3D de proteínas obtidas por cristalografia de raio-X, e realizaram-se simulações de dinâmica molecular com solvente explícito para as proteínas isoladas e em complexo. Através do estudo estrutural e funcional pelo método in silico da integrina alpha6beta1 e ADAMs 2 e 9 humanas, as análises dos resultados das simulações e da flutuação dos resíduos de contato entre as duas proteínas durante a dinâmica molecular, foram desenhados e caracterizados novos candidatos peptídicos para inibição da integrina alpha6beta1. Nas simulações da movimentação angular do domínio b A/Hybrid, visando a possível ativação da integrina alpha6beta1 através da interação com o domínio desintegrina-like de ADAM9 e ligantes peptídicos, obtivemos resultados positivos para os peptídeos A9b e A9d. Este estudo aponta para o desenvolvimento de inibidores protéicos viáveis da integrina alpha6beta1 com base nestas estruturas. Nossos resultados ainda comprovam pelas metodologias in silico a eficácia dos modelos construídos, conseguindo reproduzir o comportamento das proteínas em estudo.
publishDate 2008
dc.date.none.fl_str_mv 2008-05-13
2008-02-28
2015-03-04T18:50:57Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv CORONADO, Mônika Aparecida. MOLECULAR MODELING AND DYNAMICS OF HUMAN ALPHA6 BETA1 INTEGRIN AND DISINTEGRIN-LIKE DOMAINS OF ADAM 2 AND ADAM 9.. 2008. 185 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2008.
https://tede.lncc.br/handle/tede/77
identifier_str_mv CORONADO, Mônika Aparecida. MOLECULAR MODELING AND DYNAMICS OF HUMAN ALPHA6 BETA1 INTEGRIN AND DISINTEGRIN-LIKE DOMAINS OF ADAM 2 AND ADAM 9.. 2008. 185 f. Dissertação (Mestrado em Modelagem computacional) - Laboratório Nacional de Computação Científica, Petrópolis, 2008.
url https://tede.lncc.br/handle/tede/77
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Laboratório Nacional de Computação Científica
Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos
BR
LNCC
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
publisher.none.fl_str_mv Laboratório Nacional de Computação Científica
Serviço de Análise e Apoio a Formação de Recursos Humanos
BR
LNCC
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
instname:Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
instacron:LNCC
instname_str Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
instacron_str LNCC
institution LNCC
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do LNCC - Laboratório Nacional de Computação Científica (LNCC)
repository.mail.fl_str_mv library@lncc.br||library@lncc.br
_version_ 1832738026358308864