Descripción del proyecto
LAS PROTEINAS SON MACROMOLECULAS BIOLOGICAS ESENCIALES QUE REALIZAN LA MAYORIA DE LAS FUNCIONES CELULARES, TAMBIEN DESEMPEÑAN UN PAPEL DESTACADO EN EL DESARROLLO DE NUEVAS APLICACIONES MEDICAS Y BIOTECNOLOGICAS, PARA SER ACTIVAS, LAS PROTEINAS TIENEN QUE ADOPTAR, EN LA MAYORIA DE LOS CASOS, UNA ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL DEFINIDA (CONFORMACION NATIVA) ENTRE UN NUMERO INCREIBLEMENTE VASTO DE POSIBLES CONFORMACIONES DISPONIBLES PARA ELLAS, LA CONFORMACION NATIVA ES MAS ESTABLE QUE LAS OTRAS, COMO LO INDICA EL VALOR NEGATIVO DE LA DIFERENCIA DE ENERGIA LIBRE ENTRE EL ESTADO NATIVO Y EL CONJUNTO DE CONFORMACIONES DESPLEGADAS (DGFOL), AUNQUE LA MEDICION EXPERIMENTAL DE LA ESTABILIDAD DE UNA PROTEINA ES RELATIVAMENTE FACIL (PARA PROTEINAS CON BUEN COMPORTAMIENTO), SU CALCULO A PARTIR DE PRIMEROS PRINCIPIOS HA ESTADO FUERA DE NUESTRO ALCANCE HASTA HACE MUY POCO, LA RAZON ES QUE, AUNQUE LA ESTABILIDAD DE LAS PROTEINAS ES BAJA (DE UNAS POCAS KCAL/MOL), RESULTA DE LA CANCELACION DE VALORES MUY GRANDES DE ENERGIA Y ENTROPIA EXHIBIDOS POR LOS ESTADOS NATIVOS Y LAS MUCHAS CONFORMACIONES POSIBLES DESPLEGADAS, POR ESTA RAZON, EL CALCULO DEL PEQUEÑO VALOR DE DGFOL HA SIDO HASTA AHORA DIFICIL DE ALCANZAR, SIN EMBARGO, LOGRAR UN CALCULO PRECISO DE LA ESTABILIDAD DE LAS PROTEINAS ES UN OBJETIVO MUY IMPORTANTE PORQUE CONSTITUYE LA PRUEBA DE TENER UN CONOCIMIENTO CIENTIFICO DETALLADO DE LA ENERGETICA DE LAS PROTEINAS Y TAMBIEN PORQUE CONTRIBUIRA AL MODELADO CUANTITATIVO DE LA FUNCION CELULAR Y A IMPULSAR LA INGENIERIA Y EL DISEÑO DE PROTEINAS COMO DISCIPLINAS PRECISAS Y CONFIABLES, Y PORQUE FACILITARA LA INTERPRETACION PRECISA DE DATOS GENETICOS RELACIONADOS CON MUTACIONES ESPECIFICAS, Y TAMBIEN A ESCALA PROTEOMICA,EN TRABAJOS RECIENTES ANTERIORES HEMOS DEMOSTRADO QUE EL CONJUNTO DESPLEGADO DE UNA PROTEINA PUEDE MODELARSE FINAMENTE UTILIZANDO UNAS POCAS DOCENAS DE CONFORMACIONES DESPLEGADAS GENERADAS A PARTIR DE LA SECUENCIA DE AMINOACIDOS, TAMBIEN HEMOS DEMOSTRADO QUE ESAS CONFORMACIONES DESPLEGADAS, JUNTO CON LA ESTRUCTURA DE RAYOS X DEL ESTADO NATIVO, PUEDEN USARSE PARA CALCULAR CON PRECISION, A PARTIR DEL ANALISIS DE SIMULACIONES ATOMISTICAS DE DINAMICA MOLECULAR (DM) EN SOLVENTES EXPLICITOS, MAGNITUDES TERMODINAMICAS CLAVE QUE RIGEN LA ESTABILIDAD DE LAS PROTEINAS, I,E, DHFOL Y DCPFOL, EN ESTE PROYECTO ABORDAREMOS EL CALCULO PRECISO DE DOS MAGNITUDES ADICIONALES (DS Y TM), CADA UNA DE ELLAS, EN COMBINACION CON LAS CALCULADAS PREVIAMENTE, PROPORCIONA UNA FORMA INDEPENDIENTE DE CALCULAR DGFOL CON PRECISION, EL SEGUNDO OBJETIVO PRINCIPAL DE ESTE PROYECTO ES AVANZAR EN EL USO DE SIMULACIONES DE DM PARA PROPORCIONAR UN METODO PRECISO DE CLASIFICAR LAS VARIANTES DE PROTEINAS QUE SURGEN DE LA VARIACION GENETICA HUMANA EN DOS CATEGORIAS: ESTABLE(COMPATIBLE CON LA FUNCION)/INESTABLE(PATOLOGICA), TAMBIEN EXPLORAREMOS LA VIABILIDAD DE UTILIZAR ESTE NUEVO ENFOQUE A ESCALA PROTEOMICA, ESTABILIDAD DE PROTEINAS\TERMODINAMICA\SIMULACIONES DE DINAMICA MOLECULAR\CONJUNTOS DESPLEGADOS\VARIACIONES DE AMINOACIDOS INDIVIDUALES\PREDICCION DE PATOGENICIDAD