Structural Bioinformatics studies of the Zika virus non-structural protein 1 and its molecular interactions

Autor: Sergio Alejandro Poveda Cuevas
Přispěvatelé: Fernando Luis Barroso da Silva, Catherine Jeanne Chantal Etchebest, Leandro Ramos Souza Barbosa, Marie Flamand, Eduardo Rocha de Almeida Lima
Rok vydání: 2022
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: The Flavivirus genus is a group with more than 70 virus species generally distributed in tropical zones. Over several years, flaviviruses have been representing a great public health problem, producing thousands of deaths and infections per year. The challenges to improve the diagnostic capacity and other interventions for viruses such as Zika require the comprehension of the physical interactions that occur at the molecular level. As a therapeutic target, the nonstructural protein 1 (NS1) has been a centerpiece since it is shown as an important element in the virulence and survival of the Zika virus. Using Structural Bioinformatics approaches, we aim to understand the molecular properties and mechanisms that occur at different biological interfaces of this viral protein and their relation with virulence. Employing a constant-pH Monte Carlo computational approach and classical molecular dynamics simulations, we described several physicochemical and dynamical-structural properties that have a close relationship with molecular mechanisms where NS1 is a key player. Our results contribute to a general physicochemical understanding of the macromolecular complexation and their vast role in cell biology providing evidence for possible pharmacological interventions. O gênero Flavivirus é um grupo com mais de 70 espécies virais, geralmente, distribuídas em zonas tropicais. Durante vários anos, os flavivirus vêm representando um grande problema de saúde pública, produzindo milhares de mortes e infecções anualmente. Os desafios para melhorar a capacidade de diagnóstico e outras intervenções para vírus, tais como o Zika, requerem a compreensão das interações físicas que ocorrem no nível molecular. Como um alvo terapêutico, a proteína não estrutural 1 (NS1) tem sido uma peça central, por ser um elemento importante na virulência e sobrevivência do vírus Zika. Usando abordagens de Bioinformática Estrutural, objetivamos entender as propriedades moleculares e os mecanismos que ocorrem em diferentes interfaces biológicas desta proteína viral e sua relação com a virulência. Empregando uma abordagem computacional através de simulações Monte Carlo a pH-constante e dinâmica molecular, descrevemos várias propriedades físico-químicas e dinâmico-estruturais que têm uma estreita relação com os processos de associação onde NS1 é um participante chave. Nossos resultados contribuem para o entendimento físico-químico geral da complexação macromolecular e seu vasto papel na biologia celular, fornecendo evidências para possíveis aplicações farmacológicas.
Databáze: OpenAIRE
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