Aplicação de Teoria de Grafos na Análise e Visualização de Ensembles Conformacionais
folding proteico; ensemble conformacional; teoria de grafos; rede de interação entre resíduos (RIN); dinâmica molecular (MD), web-ferramentas; bioinformática
A relação intrínseca entre a estrutura de proteínas e sua dinâmica de enovelamento permanece elusiva, apesar do crescimento significativo que a biologia estrutural experimentou nos últimos anos. Isso se deve à crescente compreensão da natureza não estática das proteínas, cujas funções frequentemente dependem de mudanças conformacionais e interações complexas que ocorrem em um ensemble conformacional. Entre as abordagens computacionais que buscam compreender essas propriedades dinâmicas, a análise de Redes de Interação de Resíduos (RIN) surgiu como uma ferramenta poderosa. Ao representar proteínas como redes — onde resíduos se tornam nós e suas interações químicas e físicas com elementos de suas estruturas tornam-se arestas — é possível deduzir rapidamente resíduos-chave que influenciam a estrutura e a função utilizando parâmetros de rede como grau, centralidade de intermediariedade (betweenness) e coeficiente de agrupamento. Essas análises fornecem insights relevantes para a compreensão da dinâmica. No entanto, a análise RIN convencional é geralmente limitada por sua dependência de estruturas proteicas únicas e estáticas, falhando em capturar a flexibilidade inerente das transições dinâmicas que as proteínas sofrem durante seu enovelamento. Para abordar tais questões — e explorar a aplicabilidade da teoria dos grafos na análise de ensembles proteicos — apresentamos o SlytheRINs: uma ferramenta web interativa desenvolvida para a análise comparativa de conformações proteicas via RINs. A ferramenta permite a análise de ensembles dinâmicos através da decomposição de dados de redes de interação de múltiplas conformações de uma única proteína, bem como o mapeamento detalhado utilizando gráficos comparativos de interações de resíduos ao longo das mudanças conformacionais