Determinación de potenciales estadísticos entre pares de aminoácidos obtenidos a partir de estructuras de proteínas

D.G. RENZI; C.O. STOICO; R.M. IRASTORZA; C.M. CARLEVARO; F. VERICAT

San Carlos de Bariloche

Congreso; 98° Reunión Nacional de la Asociación de Física Argentina; 2013

Asociación de Física Argentina

Desde el trabajo pionero de Anfinsen [1], comprender la relación que existe entre la secuencia de aminoácidos y la estructura tridimensional plegada que determina el estado nativo de una proteína, bajo condiciones fisiológicas normales, es un problema que ha despertado mucho interes y continúa vigente en la comunidad cientıfica. Utilizando una teorıa mecanico-estadıstica del efecto hidrofobico, hemos calculado potenciales efectivos de interacción entre pares de aminoacidos que tuvieran implícitamente en cuenta el efecto del agua [2]. En este trabajo, nos proponemos obtener potenciales de fuerza media en forma estadıstica calculando la distribucion de distancias entre pares de atomos (Cα) correspondientes a dos aminoacidos determinados, sobre una base de datos de 110 estructuras de proteınas globulares que poseen secuencias de entre 50 y 300 aminoacidos, disponibles en el Brookhaven Protein Data Bank [3], y compararlos con los calculados en el trabajo anterior. Para la determinación de los potenciales de fuerza media utilizamos la expresion Wij(r)/kB T = − ln gij (r), donde gij (r) es la funcion de distribucion radial de pares de aminoacidos (i y j representan a los aminoacidos, kB es la constante de Boltzmann y T la temperatura absoluta), que se calcula mediante un algoritmo a partir de la frecuencia de pares encontrada al recorrer cada estructura de cada proteına presente en la base mencionada. Las graficas correspondientes a aminoacidos apolares muestran una razonable coincidencia en la ubicacion del primer pozo de potencial. [1] Anfinsen, C.B. Science, 181: 223, 1973. [2] Renzi, D.G.; Stoico, C.O.; Vericat, F., Hydration properties and potentials of mean force of nonpolar amino acid residues in water: A perturbation theoretic approach, J. Chem. Phys., 123, 104502(10): 1-10, 2005. [3] Berman, H.M.; Westbrook, J.; Feng, Z.; Gilliland, G.; Bhat, T.N.; Weissig, H., Shindyalov, I.N.; Bourne, P.E.; The Protein Data Bank (Nucleic Acids Research, 28: 235-242), 2000. (www.pdb.org).