PFSTATS: sistema para estudo de famílias de proteínas através de detecção de resíduos conservados e decomposição de redes de coevolução

• Autor(a) principal: Neli José da Fonseca Júnior
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/35084
• topic: Sistemas complexos; Conservação de aminoácidos; Reduções de alfabeto; Redes de coevolução; Biologia computacional; Aminoácidos; Coevolução biológica

Análises por conservação e correlação de aminoácidos podem fornecer informa- ções importantes acerca da estrutura e função de famílias de proteínas. Além disso, resultados experimentais sugerem que o enovelamento de proteínas pode ser alcançado com menos caracteres do que os 20 aminoácidos de ocorrência natural. Nosso grupo propôs recentemente um método para obter determinantes de sub-classes funcionais em famílias de proteínas chamado Decomposição de Redes de Coevolução de Resíduos (DRCN). O DRCN consiste de um método baseado em sequência para análises de famílias de proteínas representadas por alinhamentos múltiplos de sequências. Apresentamos um software para análises de famílias de proteínas através de DRCN, estudos de conservação de resíduos, aplicações de redução de alfabeto e busca automática por anotações. Os algoritmos foram agrupados de modo a ter uma aplicação robusta e intuitiva para o estudo de proteínas homólogas. As análises por DRCN necessitam de um único arquivo de entrada obrigatório, um alinhamento múltiplo de sequências (AMS), apesar de que um arquivo no formato PDB também pode ser utilizado para visualização de resultados na estrutura. A qualidade do AMS é o principal fator para obter melhores resultados utilizando esta metodologia, logo, o sistema disponibiliza uma etapa de ltragem de sequências a m de maximizar a representatividade do AMS através da remoção de fragmentos, sequências mal alinhadas e redundância. Foram estudados quatro domínios de famílias de proteínas: lisozimas de tipo C/alfalactoalbuminas, fosfolipases A2, proteínas reguladoras de nitrogênio PII e o domínio de ligação de DNA dos receptores nucleares IV; três diferentes abordagens de AMS extraídas do PFAM e 19 alfabetos de aminoácidos reduzidos disponíveis na literatura. Nestes estudos, foram encontradas informações sobre sítios catalíticos e de ligação em todas as quatro famí- lias, além de dados relacionados a estruturas secundárias, núcleo hidrofóbico e sítio de dimerização. Ao observar as arestas de anti-correlação, foi encontrado um ou mais resíduos que separavam duas ou mais subclasses, este é o caso do C122 nas fosfolipases A2. Este nó formou um hub de correlações negativas conectando resíduos de cada uma das outras comunidades identi cadas. Sua presença ocorre em 217 sequências, sendo todas de Oikopleura dioica. A utilização de alfabetos reduzidos nas análises por DRCN mostraram aumentar o tamanho das comunidades encontradas, além de manter hipóteses consistentes para seu signi cado biológico. Porém, em casos como o dos receptores nucleares, o uso de um alfabeto reduzido pode ocultar uma comunidade que compartilha posições em comum com outra.