Introdução ao problema de enovelamento de proteínas: uma abordagem utilizando modelos computacionais simplificados

Abstract

Abstract This work aims to introduce students of physics and related areas to the problem of protein folding. Proteins are biological macromolecules of great importance to living things. The understanding of how this macromolecule finds a three-dimensional and functional structure, using the information present in a linear sequence of different amino acids, is a relevant question which involves researchers from different areas of knowledge. This work discusses the importance and the main properties of proteins and presents a brief history of protein folding studies and how these works converge to the Energy Landscape theory. There are described some theoretical and computational models from analytical approaches to the development of the Structure-Based Models for simulations. Here it is also presented and discussed some expected results for each used model.

Resumo Este trabalho tem como objetivo introduzir estudantes de física e áreas afins ao problema de enovelamento de proteína. A proteína é uma macromolécula biológica de grande importância para os seres vivos. Entender como esta macromolécula encontra uma configuração tridimensional e funcional, tomando como a priori a informação presente em uma sequência linear de diferentes aminoácidos, é uma questão relevante e envolve pesquisadores de diversas áreas do conhecimento. Neste trabalho, é apresentada uma introdução sobre a importância das proteínas e suas principais características, além de mostrar um breve histórico do estudo de enovelamento de proteínas e como esses trabalhos convergem na construção da teoria de Superfície de Energia. São descritos alguns modelos teóricos e computacionais, desde as primeiras abordagens em modelos analíticos até a construção de modelos baseados em estruturas para simulações. Também são apresentados e discutidos alguns resultados esperados em cada modelo utilizado.