Anais do Simpósio Brasileiro de Química Teórica
Anais do XXI Simpósio Brasileiro de Quimica Teórica - Vol. 1 2021

Olá, Paula. Obrigado pelo interesse no trabalho!

Bom, até o momento o que eu avaliei, em termos energéticos, nos meus sistemas foram as energias de interação de Coulomb e Lennard-Jones entre Proteína-Cátion e Proteína-Ânions. A energia livre de solvatação ainda não foi avaliada, mas eu pretendo fazer essas contas em breve. Caso não tenha respondido completamente a sua questão ou você possua mais algum questionamento, ficarei feliz em responder!

Obrigado, 

Vinicius

Olá Kalil. Obrigado pelas perguntas! Bom, o foco principal do meu trabalho é estudar a solvatação em si da estrutura nativa da ubiquitina. Neste sentido, o tempo de 10ns é justamente para que não ocorram mudanças significativas na estrutura da proteína, porque, caso isso acontecesse, eu não estaria mais analisando a solvatação da estrutura nativa e sim de alguma estrutura mais desenovelada. Dá para observar uma gradual mudança na estrutura sim, mas ela não é muito significativa (infelizmente eu não tenho pronto um dado de fração de contatos nativos ao longo da simulação para te mostrar). 

O que você pontuou sobre o efeito de salting-out está correto. Como eu calculo as integrais de KB, consigo também calcular o parâmetro de solvatação preferencial do LI (pode ser medido experimentalmente por um experimento de diálise no equilíbrio). Quando esse parâmetro é maior que zero, a interpretação é que o LI solvata preferencialmente a proteína. Na literatura essa categoria de resultado está associada com um comportamento desnaturante. Isso, evidentemente, acontece em uma determinada faixa de concentração (até uns 1.5 mol / L de acordo com minhas simulações). Neste caso, haveria um processo de salting-in porque a proteína teria uma interação favorável com o solvente, aumentando  a sua superfície de interação com o solvente. Contudo, conforme a concentração vai aumentando, acontece um efeito contrário, porque o parâmetro de solvatação preferencial do LI vai diminuindo até um ponto que fica negativo (isso para alguns LIs). Neste caso, o comportamento seria protetor e ocorreria um salting-out. A questão é que, mesmo com uma análise termodinâmica sobre essas coisas, é meio especulativo pensar nisso com um ensemble de conformações muito próximas da estrutura nativa. Isto porque pode ser que em uma eventual estrutura mais desenovelada o LI solvate preferencialmente a proteína na mesma concentração em que, para a nativa, ele não solvata preferencialmente. Eu estou trabalhando em um paper que trata especificamente disso para os LIs, quando ele estiver publicado posso te enviar caso tenha interesse.

Novamente, obrigado por seu interesse,

Vinicius

Olá, Rodrigo. Muito obrigado por suas perguntas!

Bom, as integrais de KB são calculadas após as simulações de DM. Basicamente, o input que utilizo para o seu cálculo é a função de distribuição. A diferença (mais importante) entre a fórmula que define a integral da g(r) e a da MDDF é que ao invés de termos um termo multiplicativo 4 pi r^2dr, temos um termo S(r)dr (que é o elemento superficial de área na distância r).  Para a contagem de mínimas-distâncias (funções de distribuição que uso), S(r) depende do formato do soluto.

De forma direta, as IKBs são calculadas pela diferença entre o número de moléculas (de um componente) que existe nos domínios da proteína**  na simulação e o  número de moléculas que existiriam caso a distribuição fosse de um gás ideal. Essa diferença é então dividida pela concentração bulk do componente que estou calculando a IKB. Ai se eu defino que o domínio tem 20 angstrons, o resultado é uma curva que vai de 0 até 20.

As IKBs para a MDDF e para a g(r) são equivalentes. A questão das MDDFs é que pela forma com que as moléculas são contadas, temos uma curva que nos permite analisar as interações entre solvente e proteína mais facilmente para solutos com formato muito complexa.

**Região onde a presença do soluto tem influência na distribuição do solvente. Isto é definido por mim, calculando várias IKBs e usando a distância R a partir da qual a IKB converge para um valor constante.

Espero ter respondido suas questões, caso não tenha ficado satisfeito, pode perguntar novamente!

Obrigado pela atenção,

Vinicius

Disponha, professor Rodrigo!

Olá, Maicon. Muito obrigado pelas perguntas!

Sim, nós utilizamos dinâmica molecular clássica para realizar todas as simulações (especificamente, foram feitas no gromacs). O campo de força da proteína foi o OPLS-AA, enquanto para a água e os LIs foram, respectivamente, TIP3P e OPLS-VSIL. Esse OPLS-VSIL é um campo de força feito especialmente para reproduzir vários resultados experimentais de diversos LIs (https://github.com/orlandoacevedo/IL). Sim, as nossas análises foram feitas com pacotes desenvolvidos/em desenvolvimento no nosso grupo para a linguagem Julia. O pacote ComplexMixtures foi utilizado para fazer todas as análises de estrutura de solvatação e está disponível em https://m3g.github.io/ComplexMixtures.jl/stable/. O segundo pacote é bem simples e serve para calcular função de correlação de tempo intermitente (que nos permite calcular tempo de residência). Eu ainda estou trabalhando nele, mas, caso tenha curiosidade, está disponível em https://github.com/viniciuspiccoli/ResTime.jl.

Bom, umas das principais quantidades que tento calcular é o parâmetro de solvatação preferencial, que diz se a proteína é (ou não é) solvatada preferencialmente pelo LI. Esse tipo de dado é calculado a partir do experimento de diálise no equilíbrio, se eu não me engano. Os trabalhos mais famosos que calculam esses parâmetros são do Timasheff (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC124992/). Ele mediu esses dados para ureia e TMAO com, se eu não me engano, a BSA. Infelizmente, eu ainda não consegui encontrar dados experimentos desse tipo que mencionei para os líquidos iônicos que estou trabalhando com proteínas. 

Novamente, agradeço pela atenção e caso tenha mais perguntas, fique à vontade!

Vinicius

Disponha, Maicon.