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As interações proteína-meio aquoso desempenham um papel fundamental em diversos processos biológicos que vão desde o "folding" da proteína, passando pelas interações proteína-proteína e proteína-ligando até ao transporte mediado por proteínas e função in vivo. O estudo destas interacções ao nível molecular será essencial para uma melhor compreensão dos mecanismos fundamentais de diversos processos biológicos.
O objectivo do estudo proposto consiste em desenvolver uma abordagem previamente estabelecida para a caracterização de descritores de solutos (que são representativos numéricos das diferentes interacções específicas e não específicas soluto-solvente) para biomoléculas (por exemplo, aminoácidos, péptidos e proteínas) usando a partição em diversos sistemas de duas fases aquosas.
Esta abordagem é a primeira, tanto quanto é do nosso conhecimento, que permite obter experimentalmente estimativas da capacidade de uma biomolécula em participar em interações do tipo dipolo-dipolo com meio aquoso, em interações do tipo ião-dipolo com meio aquoso, e capacidade global da biomolécula para participar tanto como dador como aceitador de pontes de hidrogénio com um ambiente aquoso. Embora estas interacções experimentalmente obtidas possam ser adequadas para a caracterização das proteínas, existem diversas questões em aberto que necessitam de ser respondidas. No nosso ponto de vista as mais importantes são: (i) efeito da composição iónica do meio aquoso nas propriedades das proteínas descritas por estas interações, e (ii) efeito do tipo e posição de mutações num único aminoácido nas proteínas sob análise.
Assim, pretende-se examinar a partição de uma série de aminoácidos, homooligopéptidos, heterooligopéptidos, e proteínas naturais e mutantes num conjunto de 6-10 sistemas de duas fases aquosas formados por diferentes pares de polímeros não-iónicos. Será usado o método solvatocrómico para caracterizar as fases aquosas dos sistemas bifásicos empregues, e serão de  |
Resumo
As interações proteína-meio aquoso desempenham um papel fundamental em diversos processos biológicos que vão desde o "folding" da proteína, passando pelas interações proteína-proteína e proteína-ligando até ao transporte mediado por proteínas e função in vivo. O estudo destas interacções ao nível molecular será essencial para uma melhor compreensão dos mecanismos fundamentais de diversos processos biológicos.
O objectivo do estudo proposto consiste em desenvolver uma abordagem previamente estabelecida para a caracterização de descritores de solutos (que são representativos numéricos das diferentes interacções específicas e não específicas soluto-solvente) para biomoléculas (por exemplo, aminoácidos, péptidos e proteínas) usando a partição em diversos sistemas de duas fases aquosas.
Esta abordagem é a primeira, tanto quanto é do nosso conhecimento, que permite obter experimentalmente estimativas da capacidade de uma biomolécula em participar em interações do tipo dipolo-dipolo com meio aquoso, em interações do tipo ião-dipolo com meio aquoso, e capacidade global da biomolécula para participar tanto como dador como aceitador de pontes de hidrogénio com um ambiente aquoso. Embora estas interacções experimentalmente obtidas possam ser adequadas para a caracterização das proteínas, existem diversas questões em aberto que necessitam de ser respondidas. No nosso ponto de vista as mais importantes são: (i) efeito da composição iónica do meio aquoso nas propriedades das proteínas descritas por estas interações, e (ii) efeito do tipo e posição de mutações num único aminoácido nas proteínas sob análise.
Assim, pretende-se examinar a partição de uma série de aminoácidos, homooligopéptidos, heterooligopéptidos, e proteínas naturais e mutantes num conjunto de 6-10 sistemas de duas fases aquosas formados por diferentes pares de polímeros não-iónicos. Será usado o método solvatocrómico para caracterizar as fases aquosas dos sistemas bifásicos empregues, e serão determinados descritores de biomoléculas em diferentes composições iónicas fisiologicamente compatíveis (por exemplo, NaCl 0,15M em tampão fosfato 0,01M, pH 7,4, e tampão fosfato 0,11M, pH 7.4).
Os resultados obtidos no estudo sugerido serão usados para (a) estabelecer e estimar o efeito da composição iónica nas interações soluto-solvente para aminoácidos, péptidos e proteínas; (b) estimar se e até que ponto as interações soluto-solvente de um resíduo de aminoácido dependem da natureza dos resíduos de aminoácido adjacentes relativamente às do aminoácido livre correspondente; (c) comparar os descritores de soluto estabelecidos para aminoácidos, péptidos, e proteínas com os descritos na literatura para pequenos compostos orgânicos, drogas e análogos sintéticos correspondentes; (d) avaliar o efeito do tipo e posição de mutações num único aminoácido nas interações proteína-meio aquoso e (e) descrever as características dos solventes para uma série de novos sistemas de duas fases aquosas que serão importantes para aplicações analíticas adicionais de partição nestes sistemas. |