Análise estrutural e conformacional de carboidratos depositados no Protein Data Bank

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Nepomuceno, Felipe Castro
• Orientador(a): Verli, Hugo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Carboidratos; Glicobiologia estrutural; Protein Data Bank
• Palavras-chave em Inglês: Carbohydrates; Metadynamics; Structural glycobiology
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/212851

Os carboidratos são bem conhecidos por suas características físico-químicas, biológicas, funcionais e terapêuticas. Infelizmente, sua natureza química impõe sérios desafios para a elucidação estrutural desses fenômenos, prejudicando não apenas a profundidade de nossa compreensão dos carboidratos, mas também o desenvolvimento de novas aplicações biotecnológicas e terapêuticas baseadas nessas moléculas. No passado recente, a quantidade de informações estruturais, obtidas principalmente da cristalografia de raios-X, aumentou progressivamente, assim como sua qualidade. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma análise global das informações sobre carboidratos disponíveis em todo o principal banco de dados de estruturas cristalográficas, Protein Data Bank (PDB). A partir de estruturas de alta qualidade, fica claro que a maioria dos dados está altamente concentrada em alguns tipos de resíduos, principalmente em suas formas monossacarídicas e com um nível limitado de ramificação. As geometrias adotadas pelas ligações glicosídicas podem estar principalmente associadas aos tipos de ligações em vez dos resíduos, enquanto o nível de distorção dos monossacarídeos, baseado em medições do puckering, foi caracterizado, quantificado e localizado em uma paisagem de equilíbrio pseudo-rotacional - não apenas para mínimos locais, mas também para estados de transição. Além disso, foi realizado um ajuste de parâmetros já existentes para simulações de dinâmica molecular de hexopiranose (GROMOS53a6GLYC), a fim de descrever corretamente o equilíbrio de conformações presentes nos monossacarídeos in silico. Essas análises qualitativas e quantitativas oferecem uma imagem global do conteúdo estrutural de carboidratos no PDB, potencialmente apoiando a construção de novos modelos para fenômenos biológicos relacionados a carboidratos no nível atomístico. Além disso, o cuidado com a representação correta dessas moléculas auxilia em estudos futuros sobre as propriedades terapêuticas e atomísticas dessas importantes biomoléculas.