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Title: Propriedades eletrônicas, ópticas e vibracionais da região C- Terminal da fosfolipase A2 Lys 49
Other Titles: Electronic, optical and vibrational properties of the C-terminal region of phospholipase A2 Lys 49
???metadata.dc.creator???: SANTOS, César Augusto Silva dos.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: HENRIQUES, José de Miranda Neto.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: FRAZÃO, Nilton Ferreira.
???metadata.dc.contributor.referee1???: HENRIQUES, José de Miranda Neto.
???metadata.dc.contributor.referee2???: FRAZÃO, Nilton Ferreira.
???metadata.dc.contributor.referee3???: LEITE, Renner de Souza.
???metadata.dc.contributor.referee4???: VASCONCELOS, Manoel Silva de.
Keywords: Fosfolipases;Fosfolipases A2;DFT;C-Terminal;Phospholipase A2
Issue Date: 29-Jul-2016
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
???metadata.dc.description.resumo???: Neste trabalho, apresentamos um estudo das propriedades eletrônicas, ópticas, vibracionais e termodinâmicas da região C-Terminal de Fosfolipases A2 Lisina 49 (PLA2s Lys 49). Este foi realizado por meio de cálculos quânticos através da Teoria do Funcional da Densidade (DFT), utilizando a aproximação da densidade local (Local Density Approximation - LDA) e a aproximação do gradiente generalizado (Generalized Gradient Approximation - GGA). Também foram realizados cálculos baseados no modelo tight binding. As PLA2 Lys 49 compõe um grupo de miotoxinas que apresentam pouca ou nenhuma atividade catalítica e ainda assim são capazes de atuarem na membrana celular por meio de um mecanismo alternativo propiciando a morte da célula. A região C-terminal destas proteínas, em particular a região compreendida entre os aminoácidos 115-129, é apontada como responsável pelo dano as membranas. Pouco se sabe sobre as características que propiciam a esta região tal capacidade e como acontece a sua interação com a membrana celular. Este trabalho realizou uma caracterização das propriedades físicas desta região. Buscando, portanto, estabelecer uma relação entre as propriedades físicas expressas por essa região e seu potencial de dano celular. Um resultado inicial obtido por este estudo foram as curvas corrente-voltagem (I-V ) para nove diferentes peptídeos que correspondem as regiões 115-129 de PLA2 de diferentes espécies de serpentes. As curvas I-V foram obtidas por meio do modelo tight binding. Elas demostraram que os peptídeos estudados apresentam características de semicondutores. Também apresentam semelhança com resultados experimentais obtidos por LOMONTE et al, 2003. Usando a DFT, foram realizados os cálculos da área acessível ao solvente, da densidade eletrônica, análise populacional de cargas, orbitais de fronteira, densidade de estados. Também foram realizados cálculos de propriedades vibracionais como espectro infravermelho, de propriedades ópticas e das propriedades termodinâmicas como capacidade térmica, entropia, entalpia e energia livre. As propriedades eletrônicas demostram que há a possibilidade de que a interação da região C-Terminal com a membrana seja predominantemente eletrostática. A análise populacional de carga demostrou que o aminoácido Lisina 122 possui carga igual a zero. Este fato indica que ele pode não possuir papel importante como é descrito na literatura. Os resultados obtidos para a área acessível ao solvente indicam que um peptídeo com maior área disponível para interagir com a membrana não causará maior dano. Os resultados ópticos apresentaram picos de absorção dentro da região visível. Estes resultados juntamente com os resultados vibracionais servem como uma "digital" para a identificação dos peptídeos estudados. Os resultados termodinâmicos apresentados neste trabalhos podem ser utilizados em futuras pesquisas envolvendo PLA2s Lisina 49.
Abstract: In this work, we present a study of the electrical properties, optical, vibrational and thermodynamic of the C-terminal Phospholipase A2 Lysine region 49 (PLA2 Lys 49). This was done by means of quantum calculations by Density Functional Theory (DFT), using the approach of Local Density Approximation (LDA) and the approach of the Generalized Gradient Approximation (GGA). They were also made calculations based on the model tight binding. The PLA2 Lys 49 composes myotoxins group that presents a little or no catalytic activity and still are able to act on the cell membrane by providing an alternative mechanism of cell's death. The C-terminal region of these proteins, in particular the region between amino acids 115-129 is identi_ed as responsible for the damage the membranes. Little is known about the characteristics that propitiate to this region such capacity and how are their interaction with the cell membrane. This work constitutes a characterization of the physical properties of this region. Searching, therefore, establish a relationship between the physical properties expressed by this region and its potential for cell damage. An initial results obtained in this study were current-voltage curves (I-V) for nine di_erent peptides corresponding to regions 115-129 PLA2 from di_erent snake species. The (I-V) curves were obtained by the model tight binding. They demonstrate that the peptides studied have semiconductor characteristics. They also have similarity with experimental results obtained by LOMONTE et al., 2003. Using the DFT were performed the calculations of the area accessible to the solvent, the electron density, population analysis of load, orbital border, and density of states. They were also carried out calculations of vibrational properties as infrared spectrum, optical properties and thermodynamic properties such as heat capacity, entropy, enthalpy and free energy. The electronic properties show that there is a possibility the interaction of the C-terminal region with the membrane it's predominantly electrostatic. The load population analysis showed that the amino acid Lysine 122 has load zero. This indicates that it may not have important role as described in the literature. The consequences obtained for the solvent accessible area indicates that a peptide with the largest area available to interact with the membrane not cause greater damage. The optical results presented absorption peaks in the visible region. These results together with the results vibrational serve like a "digital"to identify the studied peptides. The Thermodynamic results presented in this work can be used in future research involving PLA2 Lysine 49.
Keywords: Fosfolipases
Fosfolipases A2
DFT
C-Terminal
Phospholipase A2
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciências Biológicas
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1149
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Naturais e Biotecnologia (Cuité)

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CÉSAR AUGUSTO SILVA DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO PPGCNBio 2016.17.92 MBAdobe PDFView/Open


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