EASiMap: una nueva herramienta para el análisis de estructuras de proteínas basado en coordenadas celestes

Autor/a

Ferreiro García, Miguel

Abstract

Un dels desafiaments de la Bioinformàtica estructural és l'anàlisi comparativa de famílies de proteïnes. En l'actualitat existeixen programaris robustos d'alineament d'estructures tridimensionals de proteïnes, però, no passa el mateix quan es tracta d'analitzar aquestes superposicions. L'objectiu d'aquest projecte és desenvolupar una eina capaç de generar una representació comprensible, i analitzable per l'usuari, d'una superposició d'estructures de proteïnes de la mateixa família. D'aquesta manera es podrà analitzar la família permetent una major comprensió i aportant un nou enfocament a la relació estructura- funció dels enzims. Per crear aquestes representacions s'ha fet servir com a inspiració el sistema de coordenades celestes que s'usa en els mapes estel·lars, de manera que es pretén abordar el problema des d'una nova perspectiva que permeti augmentar els recursos disponibles en el camp de l'enginyeria de proteïnes. El resultat ha estat una eina informàtica que s'ha nomenat EASiMap, capaç d'extreure les coordenades esfèriques d'una superposició d'estructures de proteïnes fent servir com a referència la posició del substrat al centre catalític dels enzims. Per la representació d'aquestes coordenades s'ha creat un servidor web en el qual es poden visualitzar "mapes" de les famílies de proteïnes, oferint un nou sistema de representació que ajudi en l'anàlisi comparativa de les diferents famílies. A partir de les proves d'aquest nou sistema s'han descobert patrons de motius estructurals en la família de les glicosil Hidrolasas 1, que poden marcar el punt de partida d'una futura investigació. A més, el programa ha generat altres resultats més enllà dels originalment buscats que poden aportar més informació a la investigació d'aquest camp, es tracta de la conservació estructural de les diferents posicions de la proteïna, una propietat que podrà ajudar a definir la importància de cada posició en relació amb la funció de l'enzim. D'altra banda, encara que el sistema es va dissenyar per a l'estudi de l'entorn de el centre actiu de l'enzim, s'ha vist que a l'observar l'estructura completa de la superposició de la família es poden detectar patrons estructurals que mereixen ser estudiats per tal de comprendre millor el plegament de proteïnes i les interaccions enzim-substrat. En definitiva, es tracta d'un nou sistema de representació de les famílies de proteïnes, que ofereix una perspectiva diferent, i permet un major nivell de comprensió de les estructures de les proteïnes i la seva relació amb la funció.

 

Director/a

Biarnés Fontal, Xavier

Estudis

IQS SE - Màster en Bioenginyeria

Data

2020-07-15