Protein cutoff scanning: aplicação da varredura exaustiva de distâncias inter-resíduos na análise de contatos intracadeia em proteínas globulares

• Autor(a) principal: Carlos Henrique da Silveira
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/GRFO-7EEQG5
• topic: Distâncias inter-Resíduos; Varredura exaustiva; Proteínas globulares; Contatos intracadeia; Bioinformática; Proteínas; Proteínas globulares

Neste trabalho foi feita uma análise comparativa entre duas metodologias clássicas no estudo de contatos em proteínas: a dependente de um delimitador de distância (CD - CutoffDependent) e outra que não é dependente de um delimitador, a decomposição de Delaunay (DT Delaunay Tessellation). Essas técnicas foram avaliadas usando-se duas formas diferentes de representação de resíduos (centróides): pelo carbono alfa (CA) e pelo centro geométrico da cadeia lateral (GC). Um banco de dados foi montado, compreendendo dois conjuntos chamados ALPHA e BETA contendo cadeias das duas principais classes do sistema de classificação CATH: all-alpha e all beta, respectivamente. Um delimitador em 7.0 Å emergiu como um importante parâmetro de distância na análise dos contatos inter-resíduos em proteínas. Este valor marca o ponto de bifurcação no comportamento das curvas decontatos entre as técnicas CD e DT. Até 7,0 Å, as propriedades CD e DT são unificadas numa mais abrangente: nesta distância, todos os contatos (arestas) são totais e verdadeiro-positivos (completos e não-oclusos). A distância de 7,0 Å é o ponto também em que a primeira camada de vizinhos encontra-se otimamente separada das demais, constituindo-se principalmente de contatos de primeira-ordem. É demonstrado que 7,0 Å é um ponto de transição entre os comportamentos lineares e quadráticos da curva do número total de vizinhos por resíduo. Também é mostrado que a técnica DT tem uma conhecida anomalia em sua contagem de arestas que, em proteínas, pode produzir omissões indesejáveis e sistemáticas afetandoprincipalmente a rede de contatos de proteínas betas com centróides em CA. Uma técnica auxiliar reconhecida por tratar essa anomalia é o quase-Delaunay (AD Almost Delaunay). É observado que mesmo AD não se mostra uma técnica proveitosa em proteínas. É empiricamente demonstrado que DT+AD convergem para CD, na medida que o parâmetro de perturbação em AD cresce. Isto alerta que DT e técnicas correlatas devem ser usadas com precaução em proteínas. Como conseqüência, no estrito intervalo de 0,0 Å a 7,0 Å, CD revela-se uma metodologia mais simples, completa e confiável. Por fim, é evidenciadotambém que a redução na representação dos resíduos aos centróides CA e GC pode introduzir tendências estatísticas na análise de vizinhos em delimitadores até 6,8 Å, com CA em favor ALPHA e GC em favor de BETA. Para valores acima de 6,8 Å, este viés parece ser eliminado. Isto provê um argumento a mais em benefício do limite em 7,0 Å, como umparâmetro de referência, robusto e de carácter geral, a ser usado de forma segura como um confiável delimitador de distância nos estudos em massa de contatos de proteínas.