Búsqueda de conformaciones estables de interacción proteína-proteína utilizando métodos de inteligencia computacional

Abstract

El desarrollo de esta tesis se enfoca en el problema de la interacción proteína-proteína, el cual es un problema biológico vigente. El problema consiste en encontrar la estructura tridimensional de un complejo proteína-proteína, dadas las coordenadas atómicas de las proteínas que lo conforman. En este trabajo se presenta un modelo para la predicción de la interacción proteína-proteína considerando las proteínas como cuerpos rígidos (etapa 1) y otro modelo para la inclusión de flexibilidad en el ligando (etapa 2). En la etapa 1 se utiliza un algoritmo genético y en la etapa 2 un algoritmo de búsqueda local. Se realizaron experimentos sobre un conjunto de pruebas de cuatro complejos proteína-proteína (2SNI, ICGI, 1CLV y 1PPE) obteniendo resultados que pueden constituirse en un punto de partida para futuros desarrollos e investigaciones. Con el objetivo de acelerar el proceso de cómputo se propone una implementación paralela, tanto para la interacción proteína-proteína de cuerpo rígido como para la etapa de inclusión de flexibilidad.

Abstract. The development of this thesis focuses on the current biological problem of protein-protein interaction. The problem is finding the three-dimensional structure of a protein-protein complex given the atomic coordinates of the proteins composing it. In this work a model for the prediction of protein-protein interaction considering proteins as rigid bodies (stage 1) and a model for the inclusion of ligand flexibility are proposed (stage 2). In stage 1 a genetic algorithm is used; in stage 2, a local search algorithm is run. Experiments on a group of tests of four protein-protein complexes (2SNI, ICGI, 1CLV and 1PPE) were conducted, achieving results which may become a starting point for future development and research. Aiming to accelerate the computing process, a parallel implementation for rigid body protein-protein interaction and for the ligand flexibility inclusion stage is proposed.