Autores

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Virginia Silva da Costa
2432,44,2048
5372
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Informações:

Publicações do PESC

Título
Definição de Ordens nas Cadeias Laterais de Proteínas para Cálculos Combinatórios de Estruturas Tridimensionais
Linha de pesquisa
Otimização
Tipo de publicação
Tese de Doutorado
Número de registro
Data da defesa
21/2/2013
Resumo
As proteínas são as mais versáteis macromoléculas presentes em sistemas vivos e esempenham funções essenciais em todos os processos biológicos. O conhecimentosobre as funções desempenhadas por uma proteína está relacionado à determinação e sua estrutura molecular. Através da ressonância magnética nuclear (RMN) épossível se obter um conjunto de distâncias entre pares de átomos de uma molécula, que pode ser utilizado na obtenção de sua estrutura tridimensional, através da reso-lução de um problema conhecido como problema geométrico da distância molecular MDGP, de Molecular Distance Geometry Problem). Em geral, o MDGP é resolvidopor métodos de otimização global que fazem uma busca no espaço contínuo R3 . A fim de se formular uma abordagem discreta para o MDGP, que considere distânciasi ntervalares obtidas a partir de experimentos de RMN, e de descrever um algoritmo eficiente para resolvê-la, o Interval Discretizable MDGP (iDMDGP) e o algoritmo branch-and-prune intervalar (iBP) foram propostos recentemente. Em tal abordagem, algumas condições devem ser satisfeitas para a obtenção de um domínio de busca combinatório. Para satisfazer estas condições, uma ordenação para os átomos da cadeia principal de proteínas foi apresentada pelos mesmos autores. Neste contexto, tendo em vista que as cadeias laterais de proteínas são responsáveis por distinguir um aminoácido de outro, conferindo-lhes as suas propriedades químicas, no presente trabalho, o conceito de ordem é estendido para as cadeias laterais e são propostas algumas técnicas computacionais para sua implementação.
Abstract
Proteins are important molecules and they are widely studied in biology. Due to their three-dimensional conformations give clues about their function, an optimalmethodology for the identification of such conformations has been researched for many years. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Experiments are able to estimate distances between some pairs of atoms which form the protein, and the problem of identifying the possible conformations that satisfy the available distance constraintsis known in the scientific literature as the Molecular Distance Geometry Problem (MDGP). In order to formulate a discretized approach for the MDGP, which con-siders interval data from NMR experiments, and to describe an efficient algorithm to solve it,  the Interval Discretizable MDGP (iDMDGP) and the IntervalBranch & Prune (iBP) algorithm were  recently proposed. In such approach, some conditions must be satisfied for obtaining a combinatorial and discretized search domain, represented by a search tree. To satisfy these conditions,  a special hand-craftatomic order was shown for protein backbone atoms by the same authors. In this context, consideringthat protein side chains are responsible for distinguishing an amino acid from theother, due to they give them their chemical properties, in this work, the conceptof order is extended for the side chains and techniques for its implementation are given.
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