Predicció d'acoplament proteïna-proteïna

La predicció d'acoplament proteïna-proteïna, que en el context de la bioinformática sol denominar-se simplement com a acoplament proteïna-proteïna, i que és freqüent vore en la lliteratura en castellà baix la seua denominació en anglés protein-protein docking o, també, docking proteïna-proteïna, és la determinació de l'estructura molecular de complexos formats per dos o més proteïnas sense la necessitat de medida experimental. L'estudi de l'acoplament proteïna-proteïna va ser estimulat pel ràpit increment en la década de 1990 de les estructures de proteïnes disponibles, i ha estat baix investigació intensiva des de llavors. Moltes proteïnes que permaneixen relativament rígides en la formació del complex poden ser acoplades actualment en èxit. Hi ha métodos en desenroll per a manejar casos en els que la conformació interna d'una o més parts canvia substancialment.

L'acoplament proteïna-proteïna no es referix, en general, a la descripció de la trayectòria seguida pels components durant la formació del complex; l'únic objecte de l'acoplament és l'estat final del complex. ya que l'us natural del terme "acoplament" pot sugerir guia a lo llarc d'una trayectòria, "acoplament proteïna-proteïna" podria ser considerada com una denominació equivocada, de la mateixa manera que la freqüent absència del terme "predicció" en el seu us pot fer creure en un enfocament químic i experimental del concepte en lloc del càlcul algorítmic que és.

Introducció

Per a la majoria de les proteïnes conegudes, el seu paper biològic, segons queda caracterisat per quins atres proteïnes interactuen en ella, no s'entén completament. Fins a les proteïnes que participen en un procés biològic ben conegut (com, per eixemple, el cicle de Krebs), podrien tindre companyeres d'interacció o funcions que no es relacionen en eixos processos. Ademés, un ampli número de proteïnes "hipotètiques" varen ser descobertes en la revolució genómica de finals dels 90 de el XX, sobre les que no es coneix informació en absolut en l'excepció de les seues seqüències d'aminoàcits.

En casos d'interacciones proteïna-proteïna conegudes, es presenten atres qüestions. Se sap que les malalties genètiques són causades per proteïnes incorrectament plegades o mutadas (la fibrosis quística, per eixemple), i es desija entendre qué interaccions anómales proteïna-proteïna, si és que existixen, pot causar una mutació determinada. En un futur lluntà podrien dissenyar-se proteïnes per a realisar funcions biològiques, i serà essencial una determinació de les interaccions potencials de tals proteïnes.

Per a qualsevol conjunt donat de proteïnes poden presentar-se les següents qüestions:

• ¿Poden lligar-se les proteïnes in viu?

Si es lliguen,

• ¿quin és la configuració espacial que adopten en la seua estat compost?
• ¿cóm de fort o dèbil és la seua interacció?

Si no es lliguen, ¿poden lligar-se induint una mutació?

S'assumix que l'acoplament proteïna-proteïna té el potencial definitiu per a manejar detalladament totes estes qüestions. Ademés, i lloc que els métodos d'acoplament poden basar-se en purs principis físics, fins a les proteïnes de funció desconeguda (o que hagen segut estudiades relativament poc) poden ser acoplades. L'únic requisit és que el seu estructura molecular haja segut determinada experimentalment, o ben estimada per alguna tècnica teòrica (vore predicció d'estructura de proteïnes).

Acoplament de sòlit rígit vs. acoplament flexible

Si els ànguls i llongituts dels enllaços, aixina com els ànguls de torsió, dels components no es modifiquen en cap etapa de la generació del complex, es coneix com a acoplament de sòlit rígit. S'especula sobre si l'acoplament de sòlit rígit és lo suficientment bo per a la majoria dels acoplament. Quan ocorre un canvi substancial en la conformació entre els components en el moment de la formació del complex, l'acoplament de sòlit rígit és inadequat. No obstant, prendre en conte tots els canvis conformacionales possibles és prohibitivamente costós en temps computacional. Els procediments que permeten este canvi conformacional, o procediments de acoplament flexible, deuen seleccionar de forma inteligent un menut subconjunt de canvis conformacionales possibles per a ser presos en consideració.