Predicción Estructural Modelling. ¿ Por que estudiar la estructura de las proteínas? Las proteínas juegan un papel funcional crucial en todos los procesos.

Presentación del tema: "Predicción Estructural Modelling. ¿ Por que estudiar la estructura de las proteínas? Las proteínas juegan un papel funcional crucial en todos los procesos."— Transcripción de la presentación:

1 Predicción Estructural Modelling

2 ¿ Por que estudiar la estructura de las proteínas? Las proteínas juegan un papel funcional crucial en todos los procesos biológicos: Catálisis enzimática, mensajeros de señalización, procesos de regulación… La función depende de la estructura 3D. Facilidad en obtener la secuencia proteica, pero hay dificultad para determinar la estructura.

3 Protein Data Bank (PDB) http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do > 100,000 estructuras proteicas Archivo texto.pdb: contiene las coordenadas para cada átomo del primer al ultimo residuo.

4 ¿ Como determinar la estructura de una proteína? Experimentalmente se utilizan métodos proteomicos que faciliten el aislamiento, purificación y cristalización de proteínas, así como su análisis por métodos como: Difracción de rayos x (X-RAY) Resonancia magnética nuclear (NMR)

5 Predicción de la estructura 3D La estructura 3D de una proteína puede predecirse de acuerdo con tres métodos principales : Modelado por homología Enhebrado de proteínas (Threading) Métodos ab initio o de novo : Basado en principios físico/químicos (potenciales de interacción). Construye modelos proteicos desde cero, solo necesita estructura primaria, computacionalmente costosos y funciona bien para péptidos menores de 150 AA. Modelado Comparativo

6 Modelado por Homología Es un método que permite predecir la estructura 3D de una proteína deseada (Target) conociendo : Su secuencia aminoacidica (Estructura primaria) La estructura 3D de una homologa (Template) resuelta experimentalmente.

7 Threading Se contrasta la secuencia de AA de una estructura desconocida contra una base de datos de plegamientos. Predicción de modelos que no tienen estructuras 3D homologas

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9 Bases de Datos para Modelado I-TASSER : http://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER/http://zhanglab.ccmb.med.umich.edu/I-TASSER/ SWISS-MODEL : https://swissmodel.expasy.org/https://swissmodel.expasy.org/ The Protein Model Portal (PMP) : http://www.proteinmodelportal.org/?pid=modelling_interactiv e http://www.proteinmodelportal.org/?pid=modelling_interactiv e

10 Detecta las estructuras molde del PDB por la técnica de enhebrado (threading). Los modelos son construidos por reemsamblaje de fragmentos estructurales a partir de moldes.

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12 C-score: valor de confianza para estimar la calidad de las predicciones. [-5 a 2], valores mayores significaran un modelo mas confiable. TM-score y RMSD: son medidas estándar para medir la similitud estructural entre dos estructuras. Son frecuentemente usadas para medir la precisión del modelo, cuando la estructura molde es conocida. RMSD cercano a 0 y TM-score > 0.5.

13 Docking Molecular Acoplamiento molecular es un método que predice la conformación preferida de una molécula, al estar unida a otra, con el fin de formar un complejo estable.

14 Permite conocer: Las conformaciones que el sustrato puede adquirir dentro del bolsillo de unión de la enzima. La energía libre de unión de los diferentes complejos que pueden formar la enzima y el sustrato. ∆G Baja energía (negativa) indica un sistema estable.

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16 Software: AutoDock4 AutoDock Vina GOLD DOCK Online SwissDock

17 Ligando GTP Modelo GTPasa – SWISSMODEL Caja = Espacio de búsqueda conformacional