Orientador: Prof. Dr. Luis Paulo Barbour Scott / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2014. / A predição de complexos moleculares in silico é uma tendência para a biologia
molecular e a indústria farmacêutica devido ao baixo custo em relação a outros métodos
tradicionais. Docking molecular é uma técnica computacional utilizada para a predição
de complexos proteicos de estrutura molecular conhecida. Há vários métodos distintos
para simular docking molecular propostos na literatura, eles variam pelo tipo de campo
de força utilizado, pelo algoritmo de busca e otimização implementado, pela função de
avaliação utilizada e também por considerar docking rígido ou flexível. Atualmente há
um grande esforço para que as mudanças conformacionais (i.e., flexibilidade) tanto do
ligante quanto da proteína receptora sejam consideradas pelas metodologias e pelos
software de docking molecular receptor-ligante. Este trabalho apresenta a terceira
versão da metodologia e ferramenta GANM (Genetic Algorithm with Normal Modes),
que simula docking molecular de receptor-ligante. Esta versão permite simular docking
completamente flexível, reunindo funcionalidades das versões anteriores para
considerar mudanças conformacionais globais do receptor e locais, dos rotâmeros do
sítio de ligação, com o novo método flexibilização do ligante. O algoritmo foi
modificado e a metodologia aprimorada para considerarem múltiplas conformações do
composto ligante, representativas de sua flexibilidade, e uma estratégia de preparação
do ensemble conformacional utilizando ferramentas bem estabelecidas na literatura foi
elaborada e avaliada. Experimentos com os sistemas HIV-1 protease/DMP323 e HIV-1
protease/Nelfinavir foram realizados e o programa apresentou, em sua maioria, bons
resultados (RMSD < 2,0 Å), com RMSD médio de 1,05 Å para os últimos testes de selfdocking. / In silico molecular complexes prediction is a molecular biology and
pharmaceutical industry trend due to its reduced cost in comparison to other traditional
methods. Molecular docking is a computational technique used to predict protein
complexes of already known molecular structure. There are several different methods
for molecular docking simulation proposed in the literature, they may differ by the type
of force field used, their search and optimization algorithms, the evaluation function
applied and also by implementing rigid or flexible docking. Nowadays, there's a great
effort to consider both the ligand and the protein receptor conformational changes (i.e.,
flexibility) by protein-ligand molecular docking software and methodologies. This paper
presents the third version of the methodology/tool called GANM (Genetic Algorithm
with Normal Modes), that simulate protein-ligand molecular docking. This version
enables a fully flexible docking simulation as it unites its predecessors versions'
functionalities to consider global conformational receptor changes and rotameric local
ligand binding-site changes with the new ligand flexibilization features. The previous
algorithm was modified and the methodology upgraded in a way they can now accept
multiple ligand conformation as a representation of its flexibility. Also, a preparation
strategy of the conformational ensemble was elaborated and availed. Experiments were
made with the HIV-1 protease/DMP323 and the HIV-1 protease/Nelfinavir complexes
and the program presented, in majority, good results (RMSD < 2,0 Å), with a mean
RMSD of 1,05 Å for the last self-docking tests.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:BDTD:76619 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Cristofaro, Raphael Agostin Leite |
| Contributors | Scott, Luis Paulo Barbour, Suyama, Ricardo, Oliveira, Ronaldo Júnio, Kamienski, Carlos Alberto |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf, 101 f. : il. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFABC, instname:Universidade Federal do ABC, instacron:UFABC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76619&midiaext=69791, http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=76619&midiaext=69792, Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.brphp/capa.php?obra=76619 |
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