A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, António José Preto Martins
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10316/83091
Resumo: Dissertação de Mestrado em Bioquímica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
id RCAP_8dbd3ee5f84742650f7d35d255bf7e92
oai_identifier_str oai:estudogeral.uc.pt:10316/83091
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexesUma abordagem bioinformática para a compreensão de complexos de proteínas membranaresProteínas membranaresInterfaces proteína-proteínahot-spotsmodelação computacionalGPCRsMembrane proteinsprotein-protein interfaceshot-spotscomputational modelingGPCRsDissertação de Mestrado em Bioquímica apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaIn Life science’s it is crucial characterize the structure and function of biological molecules, particularly, proteins. The structural characterization of soluble proteins, membrane proteins and diverse protein complexes, as of late, has benefitted from computational approaches’ contributions. These would be essential in the case of membrane proteins. Due to their near functional ubiquity and the difficulty of their experimental study, the employment of structure prediction and interface characterization computational methods allows for broad and in-depth comprehension, fundamental if we realize membrane proteins are key targets in the pharmaceutical industry.In this master thesis, the works was divided in two different but interconnect tasks: i) the understanding of a typical example of membrane protein: G-coupled protein receptor complexes and ii) the methodological development for protein interaction characterization. As a results of the first task we list all conclusions retrieved from the modelling of complexes between GPCRs, arrestins and G-proteins with the full assessment of the surface area inter-residual distance, residue conservation, hydrogen bonds, among other characteristics. Subsequently, we proceed to identify substructures, regions, residue patterns and specific residues’ relevant for complex formation between GPCRs and other proteins. The data was summarized under graphical display and made available online (http://45.32.153.74/gpcr/). In the second part, we focused on Machine Learning algorithms’ deployment in order to correctly classify protein interfacial residues, which are crucial at a structural and functional level: Hot-Spots. Based on experimental data and residue feature collection, a Hot-Spot prediction model was built, available at a free-access portal (http://milou.science.uu.nl/cgi/services/SPOTON/spoton/). We also sought to understand how the inclusion of coevolutionary features influences the performance of the developed methodologies.Os problemas das ciências da vida remetem inúmeras vezes para a caracterização da estrutura e função das moléculas biológicas, nomeadamente, as proteínas. A caracterização estrutural de proteínas solúveis, proteínas membranares e complexos proteicos diversos tem vindo a beneficiar largamente de contribuições da área computacional. Particularmente no caso das proteínas membranares, pela sua quase ubiquidade de funções e pela dificuldade do seu estudo de forma experimental, a aplicação de métodos computacionais de previsão de estrutura e caracterização de interface permite o seu estudo de forma alargada e detalhada, sempre que possível apoiando-se em dados experimentais.Nesta tese de mestrado dividimos o trabalho em 2 vertentes: i) a compreensão de um exemplo típico de proteína membranar – complexos acoplados a proteína G e ii) desenvolvimento de metodologias para caracterização de interações proteicas. São assim expostos resultados de modelação de complexos entre GPCRs, arrestinas e proteínas G, progredindo para a caracterização de área de superfície, proximidade de resíduos, conservação de resíduos, ligações de hidrogénio, entre outras características. Desta forma, identificam-se subestruturas, regiões, padrões de resíduos e resíduos específicos determinantes para a formação de complexos entre os GPCRs e outras proteínas. A informação foi sintetizada sob a forma gráfica e disponibilizada online ((http://45.32.153.74/gpcr/). Na segunda parte dedicamo-nos a aplicação de algoritmos de Machine Learning de forma a corretamente classificarmos os resíduos da interface como cruciais a nível estrutural e funcional da proteína, e como tal como Hot-Spots. Com base em dados experimentais e recolha de descritores destes resíduos, foi construído um modelo de previsão de Hot-spots, implementado num portal de acesso livre (http://milou.science.uu.nl/cgi/services/SPOTON/spoton/). Procuramos também perceber como a inclusão de descritores coevolutivos das proteínas influencia a performance das metodologias desenvolvidas.2017-09-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/10316/83091http://hdl.handle.net/10316/83091TID:202121160engGomes, António José Preto Martinsinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2019-06-02T14:39:16Zoai:estudogeral.uc.pt:10316/83091Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T21:04:54.414975Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes
Uma abordagem bioinformática para a compreensão de complexos de proteínas membranares
title A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes
spellingShingle A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes
Gomes, António José Preto Martins
Proteínas membranares
Interfaces proteína-proteína
hot-spots
modelação computacional
GPCRs
Membrane proteins
protein-protein interfaces
hot-spots
computational modeling
GPCRs
title_short A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes
title_full A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes
title_fullStr A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes
title_full_unstemmed A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes
title_sort A bioinformatics approach for the understanding of membrane protein complexes
author Gomes, António José Preto Martins
author_facet Gomes, António José Preto Martins
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Gomes, António José Preto Martins
dc.subject.por.fl_str_mv Proteínas membranares
Interfaces proteína-proteína
hot-spots
modelação computacional
GPCRs
Membrane proteins
protein-protein interfaces
hot-spots
computational modeling
GPCRs
topic Proteínas membranares
Interfaces proteína-proteína
hot-spots
modelação computacional
GPCRs
Membrane proteins
protein-protein interfaces
hot-spots
computational modeling
GPCRs
description Dissertação de Mestrado em Bioquímica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-09-15
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10316/83091
http://hdl.handle.net/10316/83091
TID:202121160
url http://hdl.handle.net/10316/83091
identifier_str_mv TID:202121160
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133940644052992

Registros relacionados