A questão de como a composição química de uma proteína – a sequência de aminoácidos – determina sua estrutura 3D tem sido um dos maiores desafios da biofísica por mais de meio século. Esse conhecimento sobre o chamado “dobramento” de proteínas é muito procurado, pois contribui significativamente para o entendimento de diversas doenças e seu tratamento, entre outras coisas. Por esses motivos, a equipe de pesquisa DeepMind do Google desenvolveu o AlphaFold, uma inteligência artificial que prevê estruturas 3D.
Uma equipe composta por pesquisadores da Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) e da Universidade da Califórnia, em Los Angeles, agora examinou mais de perto essas estruturas e as examinou em relação aos nós. Conhecemos os nós principalmente de cadarços e cabos, mas eles também ocorrem em nanoescala em nossas células. Proteínas com nós podem não apenas ser usadas para avaliar a qualidade das previsões de estrutura, mas também levantar questões importantes sobre os mecanismos de dobramento e a evolução das proteínas.
Os nós mais complexos como teste para AlphaFold
“Investigamos numericamente todas – ou seja, cerca de 100.000 – previsões do AlphaFold para novos nós de proteínas”, disse Maarten A. Brems, Ph.D. aluno do grupo do Dr. Peter Virnau na Universidade de Mainz. O objetivo era identificar estruturas raras e de alta qualidade contendo nós de proteínas complexos e anteriormente desconhecidos para fornecer uma base para a verificação experimental das previsões do AlphaFold. O estudo não só descobriu a proteína com nós mais complexa até hoje, mas também os primeiros nós compostos em proteínas. Este último pode ser pensado como dois nós separados na mesma corda.
“Essas novas descobertas também fornecem informações sobre os mecanismos evolutivos por trás dessas proteínas raras”, acrescentou Robert Runkel, físico teórico também envolvido no projeto. Os resultados deste estudo foram publicados recentemente na Protein Science.
O Dr. Peter Virnau está satisfeito com os resultados: “Já estabelecemos uma colaboração com nosso colega Dr. Todd Yeates da UCLA para confirmar essas estruturas experimentalmente. Essa linha de pesquisa moldará a visão da comunidade biofísica sobre inteligência artificial – e temos sorte ter um especialista como Todd Yeates envolvido.”
Publicado em 17/07/2022 22h29
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