| Περίληψη: | Στη μετα-γενομική εποχή που διανύουμε, ο κλάδος της Βιοπληροφορικής καλείται να αντιμετωπίσει έναν τεράστιο όγκο βιοϊατρικής πληροφορίας που παράγεται καθημερινά σε διάφορα βιολογικά εργαστήρια ανά τον κόσμο, καθώς επίσης και την περιορισμένη διαθεσιμότητα σε υπολογιστική ισχύ. Ως εκ τούτου, υπάρχει η ανάγκη δημιουργίας υπολογιστικά βελτιστοποιημένων τεχνικών και αλγορίθμων για την ανάλυση των εν λόγω δεδομένων. Οι πρωτεΐνες, οι οποίες είναι και τα κύρια μόρια που μελετώνται στην παρούσα εργασία, σπάνια ενεργούν μόνες τους. Συνήθως σχηματίζουν σύμπλοκα είτε με άλλες πρωτεΐνες ή με άλλα βιομόρια, η σύνδεση και η λειτουργία των οποίων συχνά αναφέρονται στη βιβλιογραφία ως πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις (PPIs). Οι πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις αφορούν στις φυσικές επαφές που προκαλούν δεσμούς πρόσδεσης μεταξύ συγκεκριμένων μορίων των πρωτεϊνών, με αποτέλεσμα τη δημιουργία συμπλόκων και εν συνεχεία την ενεργοποίηση συγκεκριμένων λειτουργιών. Τα περισσότερα υπολογιστικά (προβλεπτικά) εργαλεία τα οποία έχουν υλοποιηθεί έως και σήμερα, εστιάζουν στην εύρεση περιοχών πρόσδεσης (binding sites) για ειδικά δεσμευμένα μόρια ή υποστρώματα. Επιπρόσθετα, ένας μικρός αριθμός εργαλείων ανάλυσης της τρισδιάστατης δομής των πρωτεϊνών, που έχουν αναπτυχθεί, προσφέρουν συγκρίσεις για την εύρεση δομικής ομοιότητας μεταξύ πρωτεϊνών.
Η προσέγγιση που παρουσιάζεται στην παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην εύρεση των περιοχών σύνδεσης των πρωτεϊνών, λαμβάνοντας υπόψη τη διαμόρφωσή τους στο χώρο (3D δομή). Ως παραδοχή θεωρείται ότι οι πρωτεϊνικές αλληλεπιδράσεις διέπονται από ηλεκτροστατικές δυνάμεις, υδροφοβικές και υδρόφιλες ιδιότητες, καθώς επίσης και από μια πληθώρα άλλων φυσικοχημικών ιδιοτήτων. Επίσης, θεωρείται ότι οι αλληλεπιδράσεις αυτές, λαμβάνουν χώρα στην επιφάνεια που σχηματίζει η εκάστοτε τρισδιάστατη δομή μιας πρωτεΐνης. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την παρούσα εργασία αντλήθηκαν από την Protein Data Bank βάση δεδομένων (http://www.rcsb.org) η οποία αποτελεί τη ‘gold standard’ βάση δεδομένων τρισδιάστατων δομικών στοιχείων για πρωτεΐνες.
Συνοψίζοντας, η προτεινόμενη μεθοδολογία στοχεύει στην κατανόηση των μοριακών μηχανισμών των PPIs προσπαθώντας να αποκρυπτογραφήσει τις δομικές προτιμήσεις και τις τάσεις των αμινοξέων, στις περιοχές σύνδεσης των πρωτεϊνών. Στόχος της εν λόγω προσέγγισης είναι η αξιοποίηση της υπάρχουσας διαθέσιμης πληροφορίας για την ταυτοποίηση νέων πιθανών φαρμακολογικών στόχων μέσω της σημαντικής μείωσης της διαστατικότητας και του όγκου της πληροφορίας που απαιτείται για τον εντοπισμό περιοχών διασύνδεσης.
|
|---|
