Miércoles, 15 de Agosto de 2018

Virología y microbiología

    Grupo de modelado molecular

 

 

 GMM atom

 


Paulino Gómez-Puertas

Bcompogrupo

Blistado

 

Más información sobre el grupo y nuestra investigación:     http://www.cbm.csic.es/bioweb

Investigadores: Íñigo Marcos Alcalde, Paulino Gómez-Puertas (PI).

Resumen de Investigación:

Integración de información evolutiva y estructural para el estudio de la función de las proteínas. Simulación de procesos dinámicos de interacción proteína-proteína y proteína-ligando. Aproximaciones mediante interfaz híbrida Mecánica Molecular/Mecánica Cuántica (QM/MM). Desarrollo de nuevos sistemas de diseño de fármacos "in silico". Análisis de datos de Secuenciación Masiva (NGS).

Proyectos en marcha:

Análisis mediante simulación computacional de reacciones enzimáticas catalizadas por GTPasas y ATPasas de interés biomédico. Diseño de inhibidores específicos.

Cohesina: Simulación mediante dinámica molecular y QM/MM de la actividad ATPasa de los centros activos presentes en la cabeza Smc1A/Smc3 del complejo de cohesina humano, implicado en división celular de células normales y tumorales.

FtsZ: Simulación mediante dinámica molecular de los procesos de polimerización y despolimerización de la proteína de septo bacteriano FtsZ, asociados a la actividad GTPasa de su centro activo.

Desarrollo de un nuevo y eficiente sistema de diseño de fármacos basado en simulación computacional dinámica de estructuras macromoleculares.

Basado en los análisis de los centros activos NTPasa de Smc1A/Smc3 y FtsZ, el método desarrollado por nuestro grupo consiste en la simulación mediante dinámica molecular de dichas estructuras proteicas durante varias centenas de nanosegundos, seleccionando en cada caso diferentes estructuras representativas y filtrando para cada una de ellas una base de compuestos 3D. En ambos casos se han obtenido resultados notables:

- Una molécula inhibidora del ciclo celular de células tumorales humanas, con el potencial de ser utilizada como fármaco antitumoral (en fase de estudio de patente por la Unidad de Protección de Resultados de la Vicepresidencia Adjunta de Transferencia del Conocimiento del CSIC).

- Dos moléculas inhibidoras del ciclo de división celular bacteriano (Escherichia coli) susceptibles de ser utilizadas como potenciales antimicrobianos (también en fase de estudio de patentes).

 

Desarrollo interno de una estrategia in silico basada en dinámica molecular de estructuras de proteínas y bases de datos de moléculas seleccionadas para la búsqueda de compuestos antimicrobianos (p.e., inhibidores de carbapenemasas) listos para entrar en ensayos clínicos.

 

 Más información en:   http://www.cbm.csic.es/bioweb


Publicaciones relevantes, últimos años (lista completa aquí):

  • Marcos-Alcalde, I., Mendieta-Moreno, J.I., Puisac, B., Gil-Rodríguez, M.C., Hernández-Marcos, M., Soler-Polo, D., Ramos, F.J., Ortega, J., Pié, J., Mendieta, J. & Gómez-Puertas, P. (2017). Two-step ATP-driven opening of cohesin head. Scientific Reports 7, 3266. http://dx.doi.org/10.1038/s41598-017-03118-9
  • Marcos-Alcalde, I., Setoain, J., Mendieta-Moreno, J.I., Mendieta, J. & Gómez-Puertas, P. (2015). MEPSA: minimum energy pathway analysis for energy landscapes. Bioinformatics 31, 3853-3855. http://dx.doi.org/10.1093/bioinformatics/btv453

  • Mendieta-Moreno, J., Walker, R., Lewis, J., *Gómez-Puertas, P., Mendieta, J. & *Ortega, J. (*Corresponding authors) (2014). FIREBALL/AMBER: An efficient local-orbital DFT QM/MM method for biomolecular systems. Journal of Chemical Theory and Computation 10, 2185–2193. http://dx.doi.org/10.1021/ct500033w

  • Martín-García, F., Mendieta-Moreno, J.I., Marcos-Alcalde, I, *Gómez-Puertas, P. & Mendieta, J. (*Corresponding author). (2013). Simulation of catalytic water activation in mitochondrial F1-ATPase using a hybrid quantum mechanics/molecular mechanics approach: An alternative role for ß-Glu 188. Biochemistry 52, 959-966. http://dx.doi.org/10.1021/bi301109x

 

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