Predição da estrutura tridimensional de proteínas utilizando o método CReF com informações de contato

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Marques, Flavielle Blanco
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação
• Palavras-chave em Português: Bioinformática; Predição de Estruturas de Proteínas; Contato; Bioinformatics; Protein Structure Prediction; Contact; CIENCIA DA COMPUTACAO::TEORIA DA COMPUTACAO
• Link de acesso: http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/9787

O modo como uma proteína se enovela é um problema de rápida solução na natureza. Entretanto, mapear todas as possibilidades conformacionais que uma sequência de resíduos de aminoácidos pode assumir não é uma tarefa trivial. Desta maneira, o problema da predição de estrutura apresenta diferentes métodos computacionais e soluções aproximadas. Entre esses, o CReF (Central Residue Fragment-based method). Nos últimos anos, abordagens que utilizam informações de contato entre resíduos apresentaram resultados promissores para a predição da estrutura 3D. Assim, nesta dissertação, a incorporação das informações de contato ao método CReF foi realizada. Para tanto, alterações funcionais e metodológicas foram necessárias. Adicionalmente, questões relacionadas à avaliação e a amostragem das conformações foram cruciais para que as informações de contatos pudessem ser utilizadas. Para o primeiro, um modelo de RMSDpredito baseado em um potencial atômico dependente de distância, contatos de curto, médio e longo alcance foi desenvolvido. Para o segundo, um módulo de simulação molecular baseado em simulated annealing foi acoplado. Ademais, uma função baseada nos mesmos termos do modelo de predição de RMSD foi proposta com o objetivo de mimetizar uma função de energia. Um conjunto de proteínas foi avaliado, o qual mostrou que ao se ter as informações de contato, é possível chegar em conformações de baixa energia e baixo RMSD. Assim, apresentamos uma nova versão para o método CReF com informações de contato, uma função para calcular a energia do sistema e um método de simulação molecular.