Descripción del proyecto
EXISTE UNA GRAN NECESIDAD DE HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES PARA DIGERIR LA INFORMACION ESTRUCTURAL PROVENIENTE DE DIFERENTES FUENTES EXPERIMENTALES Y, EN PARTICULAR, DE LA MICROSCOPIA CRIOELECTRONICA (CRIO-ME) QUE PERMITE DETERMINAR COMPLEJOS MOLECULARES A RESOLUCION ATOMICA O CASI ATOMICA, ALGO CASI IMPOSIBLE HACE POCOS AÑOS, TENEMOS UNA AMPLIA EXPERIENCIA EN EL DESARROLLO DE HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES PARA INTEGRAR Y AJUSTAR MAPAS ESTRUCTURAS ATOMICAS EN CRIO-ME DE BAJA Y MEDIA RESOLUCION, ADEMAS DE ADAPTARLAS A LA ERA DE ALTA RESOLUCION DE CRIO-ME, PARA MEJORAR EL PROCESO DE AJUSTE PROPONEMOS EL DESARROLLO DE NUEVOS MOTORES DE BUSQUEDA CONFORMACIONALES QUE COMBINEN MOVIMIENTOS COLECTIVOS Y LOCALES, CONTAMOS UNA NUEVA FORMULACION BASADA EN EL ANALISIS DE MODO NORMALES PARA MOVER LOS BUCLES DE PROTEINAS DE MANERA CONCERTADA MIENTRAS SE MANTIENE EL BUCLE CERRADO, ESTE Y OTROS ENFOQUES DESARROLLADOS EN COLABORACION CON EL GRUPO U, BASTOLLA (UB) SE INCORPORARAN A NUESTRAS HERRAMIENTAS DE AJUSTE Y SE EMPLEARAN EN EL REFINAMIENTO ESTRUCTURAL, LA INTERPRETACION DE LOS DATOS CRIO-EM DE ALTA RESOLUCION O CRISTALOGRAFIA DE RAYOS X, ES FRECUENTE ENCONTRAR REGIONES DE BUCLE DEMASIADO DESORDENADAS QUE IMPIDEN SU MODELADO, NUESTROS ESFUERZOS INICIALES IRAN ENCAMINADOS AL DESARROLLO DE HERRAMIENTAS ESPECIFICAS PARA MODELAR ESTAS REGIONES EN ESTOS DOS ESCENARIOS EXPERIMENTALES COMPLEMENTARIOS,ADEMAS, LOS BUCLES DE PROTEINA DESEMPEÑAN FUNCIONES CLAVE EN EL RECONOCIMIENTO MOLECULAR, LA TRANSDUCCION DE SEÑALES O LA REACCION ENZIMATICA, LA PREDICCION, EL MODELADO Y DISEÑO DE SUS CONFORMACIONES ESTRUCTURALES SON PROBLEMAS CLAVE, LOS METODOS ACTUALES SON COMPUTACIONALMENTE COSTOSOS Y NO SON FIABLES PARA BUCLES LARGOS (> 12 RESIDUOS), AQUI PROPONEMOS LA MEJORA DEL MUESTREO DESARROLLANDO NUEVOS MOTORES DE BUSQUEDA Y DISEÑANDO NUEVAS ESTRATEGIAS COMPUTACIONALES PARA EXPLORAR DE MANERA EFICIENTE EL VASTO ESPACIO CONFORMACIONAL ACCESIBLE EN LOS BUCLES MAS LARGOS, EN ESTE CONTEXTO, LA EXPLOTACION DE LA INFORMACION BASADA EN EL CONOCIMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS DE BUCLE DISPONIBLES SERA CRITICA, LOS RESULTADOS PRELIMINARES EN LA PREDICCION DE BUCLES H3 UTILIZANDO NUESTRO POTENCIAL ORIENTACIONAL BASADO EN CONOCIMIENTO (KORP) RECIENTEMENTE DESARROLLADO HAN DEMOSTRADO LA VENTAJA DE INCLUIR ESTE TIPO DE INFORMACION, PARALELAMENTE, LA COLABORACION CON EL GRUPO DE UB ABARCARA LA APLICACION Y OPTIMIZACION DEL POTENCIAL DE KORP PARA LA EVALUACION DEL IMPACTO DE LAS MUTACIONES EN LA ESTABILIDAD DE LA PROTEINA,UNA PARTE SUSTANCIAL DE NUESTRO PLAN DE TRABAJO INCLUYE LA APLICACION DE LOS METODOS HIBRIDOS PROPUESTOS EN COLABORACION CON LABORATORIOS EXTERNOS PARA CARACTERIZAR SISTEMAS MACROMOLECULARES RELEVANTES COMO LA MAQUINARIA TRANSCRIPCIONAL EUCARIOTA, LOS COMPLEJOS SILENCIADORES PRC1 Y PRC2, O EL COMPLEJO TIROSINA HIDROXILASA, EN EL CASO DEL MODELADO DE BUCLES, NUESTROS ESFUERZOS DE APLICACION SE DEDICARAN A DOS SISTEMAS BIOLOGICOS RELEVANTES: ANTIGENO-ANTICUERPO (AG-AB) Y GPCR, EN PARTICULAR, CENTRAREMOS NUESTRO INTERES EN EL BUCLE H3 (EL PRINCIPAL CONTRIBUYENTE A LA UNION DE AG-AB) Y EN EL BUCLE ECL2 (EL BUCLE GPCR MAS LARGO Y DIVERSO), ESTAS DOS FAMILIAS DE BUCLES TIENEN VARIAS APLICACIONES IMPORTANTES PARA EL RECONOCIMIENTO MOLECULAR, INCLUIDO SU DISEÑO RACIONAL, CREEMOS FIRMEMENTE QUE LA APLICACION CONJUNTA DE ENFOQUES BIOFISICOS Y COMPUTACIONALES ES DETERMINANTE PARA AVANZAR EN LA COMPRENSION DE LOS MECANISMOS MOLECULARES DE LAS PROTEINAS, BIOLOGIA ESTRUCTURAL\BIOINFORMATICA\MAQUINAS MACROMOLECULARES\METODOS HIBRIDOS\BUCLES DE PROTEINAS\MUTACIONES\MODELADO\MUESTREO CONFORMACIONAL\CRIO-MICROSCOPIA ELECTRONICA\MODELOS DE RED ELASTICA