Investigação computacional das doenças priônicas : influência dos campos de força e dos estados de protonação na conversão estrutural da proteína príon celular

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Thompson, Helen Nathalia
• Orientador(a): Stassen, Hubert Karl
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Dinâmica molecular; Prion; Campos de força; Ph
• Palavras-chave em Inglês: Molecular dynamics; Secondary structure; Prion; Force fields
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/184574

Príons são proteínas que causam um grupo de doenças neurodegenerativas invariavelmente fatais, sendo uma das mais conhecidas a encefalopatia espongiforme bovina (ou doença da vaca louca). A proteína príon celular (PrPc), rica em estrutura α-helicoidal, sofre uma mudança na sua estrutura secundária produzindo a proteína patológica (PrPSc; o príon) na qual prevalecem folhas-β. Devido à falta de dados estruturais de alta resolução dos príons, simulações de dinâmica molecular (DM) podem ser particularmente úteis para estudar o redobramento de PrP. Estudos experimentais e computacionais, descritos na literatura, indicam que a utilização de pH ácido é capaz de criar certa instabilidade estrutural, produzindo um ganho de estrutura-β na região N-terminal antes desestruturada. Este trabalho se propõe a investigar computacionalmente as mudanças estruturais na proteína príon celular do hamster Sírio induzidas por alteração de pH. Para isso, foi avaliada a influência de diferentes campos de força (GROMOS96 53a6, GROMOS96 43a1, AMBER99SB, AMBER99SB-ILDN, CHARMM27 e OPLS) simulados para as condições de pH neutro e ácido. A partir das análises, observou-se uma forte dependência dos resultados com o campo de força empregado. Além disso, somente os campos de força GROMOS96 53a6 e AMBER99SB demonstraram tendência à expansão do núcleo de folhas-β na região N-terminal da proteína simulada sob pH ácido e conseguiram representar adequadamente a condição neutra. As estruturas correspondentes a esses campos de força em pH ácido, foram, então, utilizadas como ponto de partida para novas simulações de DM em pH neutro (pH 7,4). Essa situação de retorno ao pH neutro ocorre quando o príon sai do compartimento endossomal (submetido a pH ácido) e retorna à superfície externa celular (onde estaria submetida novamente a pH neutro). Os resultados desse estudo de retorno ao pH neutro apontaram para a não reversibilidade de PrPSc, com a manutenção da cauda N-terminal voltada para a extremidade N-terminal da α-hélice HB.