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Título : Utilización de la BPTI (Bovine Pancreatic Trypsin Inhibitor) como modelo para el desarrollo de un método para la caracterización del entorno energético de proteínas a 300 K.
Autor : Morales Navarrete, Hernán Andrés
Palabras clave : BIOFISICA MOLECULAR
SIMULACIONES DE DINAMICA MOLECULAR
INHIBIDOR DE TRIPSINA PANCREATICA BOVINA
Fecha de publicación : 5-abr-2010
Editorial : QUITO/EPN/2010
Resumen : El Inhibidor de Tripsina Pancreática Bovina (Bovine Pancreatic Trypsin Inhibitor, BPTI) y una mutación puntual de este que carece de enlaces disulfuro fueron estudiados utilizando simulaciones de Dinámica Molecular. Las estructuras obtenidas de las simulaciones fueron utilizadas para describir las características principales de las conformaciones accesibles a estas proteínas así como sus correspondientes Entornos Energéticos. Utilizando Análisis de Grupos (Cluster Analysis), se examinaron 11 muestras de estructuras de la BPTI natural hidratada y 11 muestras de la mutada con el fin de determinar conformaciones accesibles a estos polipéptidos. Una de las muestras corresponde a estructuras asociadas al estado nativo, mientras que las otras corresponden a estructuras no nativas. Cada muestra se obtuvo trayectorias de Dinámica Molecular de 1ns a 300 K. Las estructuras fueron analizadas utilizando distancia rms de los carbonos alfa entre ellas, la cual nos brinda una medida global de los cambios conformacionales. La proteína mutada presenta un mayor número de regiones dinámicas específicas. Así, se encontraron nueve conformaciones asociadas al estado nativo de la mutada separadas por una distancia rms de 0.73 Å, mientras que para la proteína natural se encontraron únicamente 7 con una distancia rms mutua de 0.6 Å. Adicionalmente, se encontraron 88 conformaciones no nativas con una distancia rms entre 0.92 y 1.07 Å para la BPTI natural y 90 conformaciones con una distancia rms entre 1.01 y 1.53 Å para la mutada. Utilizando Análisis de Coordenada Principal (ACooP) se construyó una representación de los Entornos Energéticos de estas proteínas. Se encontró que Entornos sustancialmente diferentes caracterizan a cada proteína. El Entorno de la proteína natural presenta un mínimo global pronunciado muy estrecho y dos mínimos locales profundos separados del mínimo global por barreras energéticas del orden los 4.8 aJ (1158.87 kT). Las barreras entre mínimos locales se encuentran alrededor de los 1.6 aJ (386.29 kT). En el caso del Entorno de la proteína mutada, existe un mínimo global más ancho que la BPTI natural y cinco mínimos locales que se encuentran separados del global por barreras entre 2.4 aJ (579.44 kT) and 4.48 aJ (1081.62 kT), y separados entre ellos por barreras más pequeñas del orden de los 1.28 aJ (309.03 kT). Los resultados de este trabajo muestran la importancia de los enlaces disulfuro en la determinación de las conformaciones accesibles a la BPTI y consecuentemente en su función biológica.
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