Desarrollo de herrmientas bioinformáticas para el estudio de proteinas de membrana.

Tesis doctoral

Resumen


Las proteínas de membrana son elementos fundamentales de todas las células conocidas, que representan una cuarta parte de los genes del genoma humano, y desempeñan funciones esenciales en la biología celular. Alrededor del 50% de los medicamentos comercializados actualmente tienen una proteína de membrana como objetivo, y alrededor de un tercio de todos ellos se dirigen a los receptores acoplados a proteína G (GPCR). Las dificultades y limitaciones en el trabajo experimental necesario para los estudios microscópicos de la membrana, así como las proteínas de membrana, impulsaron el uso de métodos computacionales. El alcance de esta tesis es desarrollar nuevas herramientas bioinformáticas para el estudio de las proteínas de membrana y en particular para GPCRs que ayudan a caracterizar sus rasgos estructurales y ayudar a la comprensión de su función. Con respecto a las proteínas de membrana, una piedra angular de esta tesis ha sido la creación de dos bases de datos para las principales clases de proteínas de membrana: una para helices-α (TMalphaDB) y otra para proteínas barriles-β (TMbetaDB). Estas bases de datos son empleadas por una herramienta recientemente desarrollada para encontrar distorsiones estructurales inducidas por motivos específicos de secuencias de aminoácidos (http://lmc.uab.cat/tmalphadb y http://lmc.uab.cat/tmbetadb). También se usaron en la caracterización de las interacciones entre residuos que se producen en la región transmembrana de estas proteínas con el objetivo de favorecer la comprensión de la complejidad y las características diferenciales de las proteínas de membrana. Se encontró que las interacciones que involucran los residuos de Phe y Leu son las principales responsables de la estabilización de la región transmembrana. Además, se analizó la contribución energética de las interacciones entre los aminoácidos que contienen azufre (Met y Cys) y los residuos alifáticos o aromáticos. Estas interacciones normalmente no se tienen en gran consideración a pesar de que pueden formar interacciones más fuertes que las interacciones aromático-aromático o aromático-alifático. Asimismo, la familia de GPCRs, la más importante de proteínas de membrana, ha sido el foco de dos aplicaciones web dedicadas al análisis de conservación de aminoácidos o motivos de secuencia y correlación de pares (GPCR-SAS, http://lmc.uab.cat/gpcrsas) y para incorporar moléculas de agua internas en estructuras de estos receptores (HomolWat, http://lmc.uab.cat/HW). Estas aplicaciones web son estudios piloto que pueden extenderse a otras familias de proteínas de membrana en proyectos futuros. Todas estas herramientas y análisis pueden ayudar en el desarrollo de mejores modelos estructurales y contribuir a la comprensión de las proteínas de membrana.
Fecha de lectura14 jun 2019
Idioma originalEspañol
SupervisorMaria Duñach Masjuan (Tutor/a), Leonardo Pardo Carrasco (Director/a), Arnau Cordomi Montoya (Director/a) & Mireia Olivella Garcia (Director/a)

Palabras clave

  • Proteïnes de membrana; Proteínas de membrana; Membrane proteins; GPCR; Estructura de proteïnes; Esctructura de proteínas; Protein structure

Citar esto

'