Estudos teóricos dos mecanismos moleculares responsáveis pela formação e estabilidade de complexos moleculares vêm ganhando relevância pelas possibilidades práticas que oferecem, por exemplo, na compreensão de diversas doenças e no desenho racional de fármacos. Neste projeto, nossa ênfase está no estudo de complexos de proteínas, extraídos do banco de dados de proteínas (PDB), onde desenvolvemos ferramentas computacionais as quais permitem efetuar análises em duas direções: 1) efetuar previsões básicas, através do emprego de propriedades eletrostáticas de proteínas, em diferentes condições e níveis preditivos e 2) realização de um conjunto de análises estatísticas, como freqüência de contato, em busca de preditores de complexos de proteínas e identificar padrões de interação entre seus aminoácidos em função da distância de separação. Com base nos resultados obtidos por ambos os estudos, objetivamos quantificar as forças físicas envolvidas na formação dos complexos protéicos. O foco do projeto, a longo prazo, é prever o fenômeno da complexação através da fusão dessas duas linhas de estudos: preditor básico de complexos protéicos e análise do potencial estatístico entre os aminoácidos que formam o complexo. O presente projeto é concluído com a construção de portais web que disponibilizarão os resultados obtidos por nossos trabalhos bem como a possibilidade de qualquer usuário, efetuar consultas por propriedades de proteínas e/ou grupo de proteínas. / Theoretical studies of the molecular mechanisms responsible for the formation and stability of molecular complexes are gaining relevance for the practical possibilities that they offer, for example, in the understanding of diverse diseases and rational drug design. In this project, our emphasis is on the study of protein complexes, extracted from protein data bank (PDB). We have developed computational tools which allow to perform analyses in two directions: 1) to make basic complexation forecasts, through the use of electrostatics properties of proteins, in different conditions and predictive levels, and 2) to carry out a set of statistical analyses, as contacts frequency, in order to build up predictor of protein complexes and to identify patters of interactions between the amino acids as a function of their separation distance. Based on the results obtained on both studies, we aim quantify the physical forces involved in the formation of protein complexes. The focus of the project, in the long run, is to foresee the phenomenon of the protein complexes through the fusing of these two study lines: a coarse-grained predictor of protein complexes and analysis of the statistical potentials between the amino acids that form the complex. The present project is concluded with the construction of web services where we make available the results obtained on our works. This server also has the possibility to be used by any computer user, that wishes to perform search on protein and/or protein group properties

Theoretical studies of the molecular mechanisms responsible for the formation and stability of protein complexes have gained importance due to their practical applications in the understanding of the molecular basis of several diseases, in protein engineering and biotechnology. The objective of this project is to critically analyze and refine a coarse-grained force field for protein-protein interactions based on experimental thermodynamic properties and to apply it to cancer-related S100A4 protein system. Our ultimate goal is to generate knowledge for a better understanding of the physical mechanisms responsible for the association of particular proteins in different environments. We studied the role of short and long-range interactions on the complexation of homo-associations. Furthermore, we analyzed the influence of the pH and its correlation with the charge regulation mechanism. We analyzed and refined the adjustable Lennard-Jones parameter for a mesoscopic model based on experimental second virial data for lysozyme, chymotrypsinogen, and ribonuclease A via Monte Carlo simulations. From of that, the S100A3 protein was used to test the new calibrated parameters. Finally, we evaluated the dimerization process of S100A4 proteins, observing the role of physical-chemistry variables involved in the thermodynamical stability of different oligomers. / Estudos teóricos dos mecanismos moleculares responsáveis pela formação e estabilidade dos complexos de proteínas vêm ganhando importância devido às suas aplicações práticas no entendimento da base molecular de várias doenças, em engenharia de proteínas e biotecnologia. O objetivo deste projeto é analisar criticamente e aperfeiçoar um campo de força de granulidade grossa para interação proteína-proteína com base em propriedades termodinâmicas experimentais e aplicá-lo ao sistema proteico S100A4 relacionado com o câncer. Nosso objetivo final é gerar conhecimento para uma melhor compreensão dos mecanismos físicos responsáveis pelas associações de proteínas particulares em diferentes ambientes. Estudamos o papel das interações de curto e longo alcance na complexação de homo-associações. Além disso, analisamos a influência do pH e sua correlação com o mecanismo de regulação de cargas. Por meio de simulações Monte Carlo, analisamos e refinamos o parametro ajustável de Lennard-Jones para um modelo mesoscópico, usando dados experimentais do segundo virial para a lisozima, o quimotripsinogênio e a ribonuclease A. A partir disso, a proteína S100A3 foi usada para testar os novos parâmetros calibrados. Finalmente, foi avaliado o processo de dimerização das proteínas S100A4, observando o papel de algumas variáveis físico-químicas envolvidas na estabilidade termondinâmica de diferentes oligómeros.

Estudos teóricos dos mecanismos moleculares responsáveis pela formação e estabilidade de complexos moleculares vêm ganhando relevância pelas possibilidades práticas que oferecem, por exemplo, na compreensão de diversas doenças e no desenho racional de fármacos. Neste projeto, nossa ênfase está no estudo de complexos de proteínas, extraídos do banco de dados de proteínas (PDB), onde desenvolvemos ferramentas computacionais as quais permitem efetuar análises em duas direções: 1) efetuar previsões básicas, através do emprego de propriedades eletrostáticas de proteínas, em diferentes condições e níveis preditivos e 2) realização de um conjunto de análises estatísticas, como freqüência de contato, em busca de preditores de complexos de proteínas e identificar padrões de interação entre seus aminoácidos em função da distância de separação. Com base nos resultados obtidos por ambos os estudos, objetivamos quantificar as forças físicas envolvidas na formação dos complexos protéicos. O foco do projeto, a longo prazo, é prever o fenômeno da complexação através da fusão dessas duas linhas de estudos: preditor básico de complexos protéicos e análise do potencial estatístico entre os aminoácidos que formam o complexo. O presente projeto é concluído com a construção de portais web que disponibilizarão os resultados obtidos por nossos trabalhos bem como a possibilidade de qualquer usuário, efetuar consultas por propriedades de proteínas e/ou grupo de proteínas. / Theoretical studies of the molecular mechanisms responsible for the formation and stability of molecular complexes are gaining relevance for the practical possibilities that they offer, for example, in the understanding of diverse diseases and rational drug design. In this project, our emphasis is on the study of protein complexes, extracted from protein data bank (PDB). We have developed computational tools which allow to perform analyses in two directions: 1) to make basic complexation forecasts, through the use of electrostatics properties of proteins, in different conditions and predictive levels, and 2) to carry out a set of statistical analyses, as contacts frequency, in order to build up predictor of protein complexes and to identify patters of interactions between the amino acids as a function of their separation distance. Based on the results obtained on both studies, we aim quantify the physical forces involved in the formation of protein complexes. The focus of the project, in the long run, is to foresee the phenomenon of the protein complexes through the fusing of these two study lines: a coarse-grained predictor of protein complexes and analysis of the statistical potentials between the amino acids that form the complex. The present project is concluded with the construction of web services where we make available the results obtained on our works. This server also has the possibility to be used by any computer user, that wishes to perform search on protein and/or protein group properties

Theoretical studies of the molecular mechanisms responsible for the formation and stability of protein complexes have gained importance due to their practical applications in the understanding of the molecular basis of several diseases, in protein engineering and biotechnology. The objective of this project is to critically analyze and refine a coarse-grained force field for protein-protein interactions based on experimental thermodynamic properties and to apply it to cancer-related S100A4 protein system. Our ultimate goal is to generate knowledge for a better understanding of the physical mechanisms responsible for the association of particular proteins in different environments. We studied the role of short and long-range interactions on the complexation of homo-associations. Furthermore, we analyzed the influence of the pH and its correlation with the charge regulation mechanism. We analyzed and refined the adjustable Lennard-Jones parameter for a mesoscopic model based on experimental second virial data for lysozyme, chymotrypsinogen, and ribonuclease A via Monte Carlo simulations. From of that, the S100A3 protein was used to test the new calibrated parameters. Finally, we evaluated the dimerization process of S100A4 proteins, observing the role of physical-chemistry variables involved in the thermodynamical stability of different oligomers. / Estudos teóricos dos mecanismos moleculares responsáveis pela formação e estabilidade dos complexos de proteínas vêm ganhando importância devido às suas aplicações práticas no entendimento da base molecular de várias doenças, em engenharia de proteínas e biotecnologia. O objetivo deste projeto é analisar criticamente e aperfeiçoar um campo de força de granulidade grossa para interação proteína-proteína com base em propriedades termodinâmicas experimentais e aplicá-lo ao sistema proteico S100A4 relacionado com o câncer. Nosso objetivo final é gerar conhecimento para uma melhor compreensão dos mecanismos físicos responsáveis pelas associações de proteínas particulares em diferentes ambientes. Estudamos o papel das interações de curto e longo alcance na complexação de homo-associações. Além disso, analisamos a influência do pH e sua correlação com o mecanismo de regulação de cargas. Por meio de simulações Monte Carlo, analisamos e refinamos o parametro ajustável de Lennard-Jones para um modelo mesoscópico, usando dados experimentais do segundo virial para a lisozima, o quimotripsinogênio e a ribonuclease A. A partir disso, a proteína S100A3 foi usada para testar os novos parâmetros calibrados. Finalmente, foi avaliado o processo de dimerização das proteínas S100A4, observando o papel de algumas variáveis físico-químicas envolvidas na estabilidade termondinâmica de diferentes oligómeros.