Membranas formadas por peptídeos ácido glutâmico (E), fenilalanina (F) e lisina (K): um estudo energético e estrutural via dinâmica molecular

dc.contributor.advisor1Oliveira, Guilherme Colherinhas de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0171051425848743
dc.contributor.referee1Oliveira, Guilherme Colherinhas de
dc.contributor.referee2Almeida, Agnaldo Rosa de
dc.contributor.referee3Oliveira, Leonardo Bruno Assis
dc.contributor.referee4Cardoso, Wesley Bueno
dc.contributor.referee5Mendanha Neto, Sebastião Antônio
dc.creatorSousa, Elias Rafael de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6463618318547956
dc.date.accessioned2024-11-06T16:40:32Z
dc.date.available2024-11-06T16:40:32Z
dc.date.issued2024-10-18
dc.description.abstractIn this work, we developed a theoretical study on four models of peptide membranes formed by the amino acid sequence EF4K, (E) glutamic acid, (F) phenylalanine, and (K) lysine, where two models for the said sequence were created, Model-A and ModelB. Model-B differs by a 180o rotation in dimer 3, which composes the tetramer for membrane formation. The combination of the peptides EF4E and KF4K was carried out, creating two models for the said combination, Model-C and Model-D. In ModelC, the peptides were assembled asymmetrically to form the tetramer, and in Model-D, the peptides were arranged symmetrically to form the tetramer. Our results show, in all cases studied, a packing of the F4 group, characterizing the hydrophobic region of the structure, strongly formed by hydrogen bonds with lifetimes between 1.0 and 1.5 ns, depending on the model under analysis. The alternation in the polar head of the peptide in the nanostructure also strongly contributes to its stability and structural arrangement, demonstrating interactions similar to hydrogen bonds with lifetimes of 1.2–1.5 ns. This high interaction between the EF4K molecules forming the anomembrane is one of the factors ensuring the generation of long structures, as seen experimentally. Results for membranes formed by EF4E and KF4K show that the lifetime of hydrogen bonds (HBs) for Model-D peptides is approximately 12% longer than that observed for Model-C, providing greater rigidity to the former. These results are consistent with those obtained for Coulomb and van der Waals interaction energies and demonstrate that EF4E and KF4K (Model-D) presents better stability compared to EF4E and KF4K (Model-C). The average thickness of the membranes is approximately 1.72±0.06 nm and 2.27±0.02 nm, respectively. Our results also indicate that the EF4E and KF4K (Model-D) structure remains less hydrated in its interioreng
dc.description.resumoNeste trabalho, desenvolvemos um estudo teórico sobre quatro modelos de membranas peptídicas formadas pela sequência de aminoácidos EF4K, (E) ácido glutâmico, (F) fenilalanina e o (K) lisina, onde foi criado dois modelos para referida sequencia, Modelo-A e Modelo-B. O Modelo-B diferencia na rotação de 180o graus no dimero 3 que compõe o tetrâmero para formação da membrana . Foi realizada a combinação dos peptídeos EF4E e KF4K criando dois modelos para referida combinação, Modelo-C e Modelo-D. O Modelo-C foi montado os peptídeos de forma assimétrica para compor o tetrâmero, e o Modelo-D os peptídeos fora distribuídos de forma simétrica para compor o tetrâmero. Nossos resultados mostram, em todos os casos estudados, um empacotamento do grupo F4, caracterizando a região hidrofóbica da estrutura, fortemente formada por ligações de hidrogênio com tempos de vida entre 1,0 e 1,5 ns dependendo do modelo em análise. A alternância na cabeça polar do peptídeo da nanoestrutura também contribui fortemente para sua estabilidade e arranjo estrutural, demonstrando interações semelhantes a LHs com tempos de vida de 1,2–1,5 ns. Essa elevada interação entre as moléculas EF4K que formam a nanomembrana é um dos fatores que garantem a geração de estruturas longas, como visto experimentalmente. Os resultados para membranas formadas por, EF4E e KF4K, mostram que o tempo de vida das ligações de hidrogênio (LHs) para peptídeos do Modelo-D é aproximadamente 12% maior que o observado para a Modelo-C, proporcionando maior rigidez à primeira. Estes resultados são consistentes com os obtidos para as energias de interação de Coulomb e van der Waals e demonstram que o EF4E e KF4K (Modelo-D) apresenta melhor estabilidade em comparação com o EF4E e KF4K (Modelo-C). A espessura média das membranas é de aproximadamente 1,72±0, 06 nm e 2,27±0, 02 nm respectivamente. Nossos resultados indicam ainda que a estrutura EF4E e KF4K (Modelo-D) permanece menos hidratada em seu interior
dc.identifier.citationSOUSA, E. R. Membranas formadas por peptídeos ácido glutâmico (E), fenilalanina (F) e lisina (K): um estudo energético e estrutural via dinâmica molecular. 2024. 129 f. Tese (Doutorado em Física) - Instituto de Física, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2024.
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/13621
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiás
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.departmentInstituto de Física - IF (RMG)
dc.publisher.initialsUFG
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Fisica (IF)
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPeptídeospor
dc.subjectAminoácidospor
dc.subjectMembranapor
dc.subjectDinâmica molecularpor
dc.subjectPeptideseng
dc.subjectAmino acidseng
dc.subjectMembraneeng
dc.subjectMolecular dynamicseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA ATOMICA E MOLECULAR
dc.titleMembranas formadas por peptídeos ácido glutâmico (E), fenilalanina (F) e lisina (K): um estudo energético e estrutural via dinâmica molecular
dc.typeTese

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