Estudio del proceso molecular de desestabilización de geles de mucina en contacto con superficies hidrofóbicas (2017)
Se diseñaron tres modelo s de si mulación molecular a diferentes escalas , c on el fin de estudiar el comportamiento de agregación y estabilidad de geles formados por la glicoproteína expresada por el gen MUC2, principal componente de la capa de moco que recubre la sección del intestino delgado del tracto digestivo. El primer modelo fue construido a escala atomística . F ue elaborado empleando técnicas d e reconocimiento de pliegues para la determinación estructural de los dominios C y N terminal , y una técnica ab - initio en la región central al tamente glicosilada. La molécula fue solvatada con un modelo de solv ente implícito Generalized Born , y la simulación del sistema fue llevada a cabo empleando Dinámica de Langevin con los parámetros CHARMM para el campo de fuerza. Este primer modelo permiti ó estudiar características estructurales de la molécula de mucina , como su radio de giro, plegado de glicosilaciones, funciones de distribución estructural y un análisis topológico del carácter hidrofílico/hidrofóbico superficial de la proteína. Un segundo modelo de grano grueso de único blob por residuo fue construido por técnicas bottom - up , tomando como referencia el modelo atomístico. Los parámetros para e l campo de fuerza a esta escala fueron obtenidos por un algoritmo Force - Matching . E ste sistema emple ó el mismo modelo de solvente usado con el sistema atomístico . La evaluación de este modelo fue llevada a cabo empleando algunos péptidos con estructuras cristalográficas reportadas en el Protein Data Bank . El sistema construido a esta escala está constitu ido por dos y tres mucinas navegando en el solvente, lo que permitió estudiar las características asociativas de la proteína. Se verificó que las proteínas se agregan formando interacciones más fuertes en sus dominios N y C terminal. Por último, se constru ye un modelo de grano grueso basado en forma. Para la parametrización de este modelo se tuvo en cuenta las características estructurales globales de la proteína, así como la conservación de su momento inercial. Este modelo permitió la construcción de un si stema de hasta 50 proteínas en un solvente ex plícito y sometido a contacto con superficies hidrofóbicas. Así se pudo analizar el mecanismo por el cual se desestabilizan estos geles de mucinas, permitiendo de esta manera construir modelos de adsorción y dif usión de materiales hidrofóbicos a través de la capa de moco.