Resumo

PABON, German  e  AMZEL, L. Mario. Unfolding Ubiquitin by force: water mediated H־bond destabilization. Univ. Sci. [online]. 2012, vol.17, n.3, pp.273-281. ISSN 0122-7483.

Estudamos o desdobramento forçado de uma molécula de ubiquitina usando o protocolo de dinâmica molecular "pull and wait" (PNW) em 300 K. PNW foi implementado no programa CHARMM usando um tempo de integração de 1 fs e uma constante dielétrica de 1. A estrutura solvatada, foi colocada sob estresse mecânico, exercendo-se forças de diferentes direções. Simulações mostraram que a ruptura de cinco ligações de Hidrogénio entre as dobras P1 e P5, que acontece durante os primeiros 13 a 15 Å de extensão, define uma barreira, a qual determina a força máxima para o desdobramento. As simulações mostram que, dado o tempo adequado, uma pequena força aplicada pode desestabilizar os mesmos cinco Hidrogénios relativos às ligações H- que os grupos da cadeia principal podem fazer com a molécula de água; permitindo a formação de ligações estáveis de H- entre moléculas de água e os grupos doadores e receptores da intercadeia. Desta forma, simulações que utilizam este protocolo mostram que a força não é utilizada para «romper» as ligações H- da cadeia principal, apenas desestabilizando-as e tornando-as menos estáveis do que as ligações que as mesmas podem fazer com a água. Simulações adicionais mostram que a força necessária para desestabilizar as ligações H- e permitir que as mesmas sejam substituídas por ligações do Hidrogénio com moléculas de água depende fortemente da direção da aplicação da força. Através da utilização de um protocolo de simulação que permite equilibrar em cada extensã, fomos capazes de observar os detalhes do mecanismo de desdobramento da ubiquitina por força mecânica.

Palavras-chave : H-bond; molecular dynamics; PNW; mechanical unfolding.

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