Alinhamento de Estruturas - Bioinformática

Relatório 1 - Alinhamento de Estruturas

Eduarda S

Conforme o livro Bioinformática: da Biologia à Flexibilidade Molecular, o alinhamento de estruturas busca identificar equivalências entre pares de aminoácidos nas estruturas. E, uma vez que, a estrutura das proteínas é mais conservada que a sequência, o alinhamento de estruturas confere maior especificidade ao alinhamento de sequências quando comparado ao alinhamento de sequências independente de estrutura.

Para a realização dos procedimentos I - III, foram feitos os downloads dos arquivos, PDBs, das estruturas pelo site do RSCB (http://www.rcsb.org/). os alinhamentos globais e locais das estruturas foram realizados pelo software Swiss PDB Viwer (SPDBV), onde as configurações foram alteradas para que as estruturas fossem coloridas de formas díspares e colocadas em ribbon. Na realização do tópico avançado (procedimento IV), foi utilizado o servidor DALI (: http://ekhidna.biocenter.helsinki.fi/dali_server/), que compara a proteína consultada contra todas do banco de dados de proteínas (PDB), exibindo as mais similares.

Procedimento I - Alinhamento Global da Tiorredoxina

• PDBIDs: 3TRX (tiorredoxina humana) e 1XWC (tiorredoxina da mosca-da-fruta Drosophila melanogaster)
• RMSD: 1,51 Å

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Figura 1 - Alinhamento global das estruturas 3TRX, indicada na cor rosa; e 1XWC, na cor verde.

Calculando o RMS - que indica a distância média entre os átomos da estrutura - averiguamos que, de fato, as estruturas são semelhantes, já que um valor baixo de RMS indica que as diferenças estruturais entre as proteínas são pequenas.

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Procedimento II - Alinhamento Global e Local da Calmodulina

• PDBIDs: 1CLL e 1YR5
• O alinhamento global das duas estruturas mostrou uma baixa similaridade entre as proteínas, já que o valor do RMS deu alto; então, foi feito um alinhamento local que sobrepõe o modelo para o melhor ajuste dos resíduos selecionados (4 a 66) e, este mostrou uma grande semelhança, já que o valor do RMS deu baixo. Isso ocorreu, pois a estrutura da calmodulina 1YR5 possui uma cadeia a mais que interage com um DAP kinase.

1. Alinhamento Global

• RMS: 14,22 Å

[pic 2]

Figura 2 - Alinhamento global das estruturas 1CLL, indicado na cor amarela; e 1YR5, indicado na cor azul (azul escuro, cadeia A; azul claro, cadeia B).

2. Alinhamento Local

• RMS (alinhamento local): 0,98 Å

[pic 3]

Figura 3 - Alinhamento local das estruturas 1CLL, indicado na cor amarela; e 1YR5, indicado na cor azul (azul escuro, cadeia A; azul claro, cadeia B).

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Procedimento III - Alinhamento de Estruturas de RMN

• PDBID: 1AW6 - foram abertos dois modelos . Visualizamos e alinhamos as estruturas do domínio de ligação ao DNA da proteína GAL4 - um fator de transcrição - obtidas por ressonância magnética nuclear.
• O alinhamento global das duas estruturas mostrou que elas possuem baixa semelhança pois apresentam um alto valor de RMS; sendo assim, realizamos um alinhamento local selecionando os resíduos 8 a 37 e, obtivemos um valor de RMS baixo, indicando uma sobreposição mais compatível. Concluindo então, que o domínio de ligação ao DNA possui uma estrutura característica e constante.

1. Alinhamento Global

• RMS: 6,08 Å

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Figura 4 - Alinhamento global das estruturas da GAL4, coloridas diferencialmente.

2. Alinhamento Local

• RMS: 0,76 Å

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Figura 5 - Alinhamento local das estruturas da GAL4, coloridas diferencialmente.

Procedimento IV - Alinhamento pelo servidor Dali

• PDB: 3TRX (tiorredoxina humana)

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Figura 6 - Alinhamento das sequências e das estruturas secundárias da tiorredoxina humana (3TRX) e dos cinco melhores matches do arquivo submetido (3TRX).

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