O design de proteínas envolve a construção de sequências de aminoácidos e a incorporação de motivos específicos para criar variantes funcionais. Essa abordagem é fundamental para o desenvolvimento de peptídeos antimicrobianos (AMPs) para combater patógenos resistentes a antibióticos. Este artigo apresenta um procedimento para construção de proteínas usando várias ferramentas de bioinformática.
É necessária uma assinatura do JoVE para visualizar este conteúdo. Faça login ou inicie seu teste gratuito.
Artigo de método
Aplicação de I TASSER, trRosetta, UCSF Chimera, servidor HADDOCK e HEX loria para design de proteínas De Novo e In Silico
Neste artigo
Resumo
Resumo
As fronteiras do design de proteínas estão na construção de sequências de aminoácidos e na incorporação de motivos específicos, como locais de ligação, em receptores, canais iônicos ou outras proteínas. Essa abordagem permite a produção de variantes proteicas com funções e propósitos específicos. Uma aplicação exemplar desses recursos de bioinformática é o aprimoramento de peptídeos antimicrobianos (AMPs) ou o design de AMPs sintéticos. Esse desenvolvimento é significativo devido ao recente aumento de doenças emergentes, muitas vezes causadas por patógenos difíceis de erradicar e que exibem resistência a antibióticos. As consequências dessa tendência incluem a extinção global de espécies animais e mortes humanas. A síntese rápida de AMPs novos e eficazes é, portanto, essencial. Esses servidores e programas podem facilitar o rápido desenvolvimento de vacinas, AMPs ou tratamentos eficazes contra esses patógenos. O objetivo deste trabalho foi apresentar e propor um procedimento para a construção de proteínas a partir de sequências e elucidar o processo de utilização de diferentes ferramentas para construir essas moléculas passo a passo.
Introdução
A incidência de doenças animais está aumentando e esse fenômeno é influenciado pelas mudanças climáticas. O aumento da temperatura global tem levado à proliferação de microrganismos e ao surgimento de patógenos oportunistas, contribuindo para o desenvolvimento de doenças virulentas e resistentes a medicamentos1. As mudanças climáticas afetam o solo, a água, a pele e o microbioma intestinal, resultando em estresse persistente na fisiologia animal e na adaptação ambiental. Demonstrou-se que esse fenômeno compromete as respostas imunes, tornando os animais mais suscetíveis a patógenos emergentes, que podem ter con....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Protocolo
1. Identificar sequências de alvos moleculares em Bd
NOTA: A seleção de aminoácidos na sequência é baseada em recomendações da literatura. Os principais aminoácidos incluem K, W, G, A, V, I e L. Para saber quais programas usar, consulte a Tabela de Materiais.
- Recupere sequências-alvo do banco de dados do NCBI.
- Acesse o banco de dados do National Center for Biotechnology Information (NCBI) em https://www.ncbi.nlm.nih.gov/.
- Selecione Todos os bancos de dados e escolha Nucleotídeo como....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Resultados
A sequência em desenvolvimento utiliza a seguinte fórmula: K(X)3KW(X)2K(X)2K, onde (X) pode ser G, A, V, I ou L28. Os resultados da pesquisa obtidos incluíram sequências de proteínas de mais de 300 aminoácidos, que foram selecionadas devido ao seu status de sequências completas de proteínas, em oposição a sequências parciais. Deve-se notar que sequências completas são essenciais para o estudo. As funções de cada receptor / canal de membrana também foram pesquisadas.......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Discussão
A abordagem de bioinformática empregada na predição estrutural de proteínas tem limitações inerentes devido à sua dependência de programas computacionais. Esses programas tentam aproximar as estruturas reais das proteínas, mas são limitados por fatores como temperatura, solubilidade e presença de solvente, que podem não replicar totalmente as condições in vivo. Além disso, o método depende da identificação precisa das principais proteínas conservadas por meio de múltiplos alinhamentos e .......
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Divulgações
Os autores não têm conflitos de interesse a divulgar.
Agradecimentos
Jimena R. Villarreal é doutoranda do Programa de Doutorado em Ciências Biológicas da Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ) e recebeu uma bolsa do Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (CONAHCyT) (1003112).
....Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| BLAST | N/A | N/A | Servidor online |
| Computador | AMD | N/A | SO: XP, W7, W8, W10, ubuntu, linux |
| Servidor HADDOCK | BONVINLAB | N/A | Servidor online |
| HEX 5.2 | BBSRC-INRIA | N/A | Download-Servidor online |
| I-TASSER | ZHANG LAB | N/A | Download-Servidor online |
| MUSCLE | N/A | N/A | Servidor online |
| NCBI | N/A | N/A | Servidor online |
| PYMOL | SCHRÖ DINGER | N/A | Download-XP, W7, W8, W10, W11, LINUX |
| MODELO SUÍÇO | BIOZENTRUM | N/A | Servidor online |
| trRosetta servidor | YANG LAB | N/A | Servidor online |
| USCF CHIMERA | RBVI | N/A | Download-XP, W7, W8, W10, W11, LINUX |
Referências
- McArthur, D. B. Emerging infectious diseases. Nurs Clin North Am. 54 (2), 297-311 (2019).
- Schilliger, L., Paillusseau, C., Francois, C., Bonwitt, J. Major emerging fungal diseases of reptiles and amphibians. Pathogens. 12 (3), 429(2023).
- Campbell, L. J., Garner, T. W. J., Hopkins, K., Grif....
Acesso restrito. Inicie sessão ou comece um teste para visualizar este conteúdo.
Reimpressões e permissões
