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Tipo do documento: Dissertação
Título: Análise conformacional de amino dissacarídeos via dinâmica molecular de Car-parrinello
Autor: Catão, Anderson José Lopes 
Primeiro orientador: Camargo, Ademir João
Primeiro coorientador: Signini, Roberta
Primeiro membro da banca: Oliveira, Solemar Silva
Segundo membro da banca: Silva, Valter Henrique Carvalho
Resumo: Os blocos construtores de oligossacarídeos são mais diversos na natureza do que proteínas e ácidos nucléicos. Esses blocos chamados de carboidratos, hidratos de carbono ou sacarídeos frequentemente diferem-se, um em relação ao outro, apenas em sua esteroquímica e no padrão de ligações entre os resíduos que pode ser muito heterogêneo. A capacidade de informação em carboidratos é muito maior do que em proteínas, particularmente devido às estruturas ramificadas. Supõe-se que carboidratos contêm códigos escondidos para reconhecimento biológico. Consequentemente, a determinação da estrutura desses sacarídeos consiste em um difícil, porém importante, problema. Experimentalmente essa determinação é feita, principalmente, através de duas técnicas: difratometria de raios-X e espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN). Quanto mais flexível a molécula é, mais difícil é induzir a cristalização. Se um carboidrato é flexível, ele deve não apresentar apenas uma forma tridimensional característica. Assim, a conformação de carboidratos consiste em ambos os componentes espacial e temporal. O resultado são inúmeros modelos estruturais, muitas vezes, divergentes de uma mesma substância. Assim, novas ferramentas precisam ser desenvolvidas. Uma dessas é a modelagem molecular que, apoiada no avanço tecnológico, tem se destacado como metodologia de estudo. O sucesso da aplicação de um modelo teórico está relacionado fortemente com o grau em que as propriedades interatômicas de uma determinada molécula podem ser aproximadas pela descrição matemática. A dinâmica molecular de Car-Parrinello, uma dinâmica semi-quântica, é um método robusto que permite realizar cálculos quânticos em um tempo relativamente pequeno, e por isso, foi escolhida. Foram feitas simulações de quatro tipos diferentes de amino dissacarídeos a temperatura ambiente (300K) utilizando o funcional PBE e pseudopotencial ultrasoft de Vanderbilt. Os cálculos foram realizados em fase gasosa (molécula isolada). Foram determinados parâmetros geométricos e eletrônicos, tais como, comprimento e ângulo de ligação, ângulo diedral e ligações de hidrogênio. Os dissacarídeos apresentaram comportamentos diferentes, principalmente, em relação aos principais ângulos diedrais e as ligações de hidrogênio intramoleculares formadas. Esses parâmetros são importantes para entender o comportamento destes dissacarídeos, bem como, o de seus respectivos polissacarídeos.
Abstract: The building blocks of oligosaccharides are more diverse in nature than proteins and nucleic acids. These blocks called carbohydrates, hydrates of carbon or saccharides, often differ with respect to each other only in their stereochemistry and the pattern of linkages between the residues which can be very heterogeneous. The information capacity of carbohydrates is much greater than proteins, particularly due the branched structures. It has been assumed that carbohydrates contain hidden codes for biological recognition. Consequently, determination of the structure of these saccharides is a difficult but important problem. Experimentally this determination is made mainly by two techniques: X-ray diffraction and nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR). The more flexible the molecule is, the harder it is to induce crystallization. If a carbohydrate is flexible, it must not only show a three-dimensional characteristic shape. Thus, the conformation of carbohydrates consists in both spatial and temporal components. The result is numerous structural models that often diverge even for a same substance. Thus, new tools need to be developed. One of these is the molecular modeling that supported by the technological advancement has stood out as a methodology. The successful application of a theoretical model is strongly related to the degree which the interatomic properties of a given molecule can be approximated by the mathematical description. The molecular dynamics of Car-Parrinello, a quantum-classical dynamics, is a robust method to perform quantum calculations in a relatively short time, and so it was chosen. Four different types of amino disaccharide were simulated at room temperature (300K) using the functional PBE and Vanderbilt ultra-soft pseudopotential. The calculations were carried out in the gas phase (isolated molecule). It was determined geometric and electronic parameters such as bond length and bond angles, dihedral angle and hydrogen bonds. Disaccharides showed different behavior, especially in relation to the main dihedral angles that characterize saccharide’s conformation and by forming intramolecular hydrogen bonds. These parameters are important to understand the behavior of disaccharides, as well as the respective polysaccharides.
Palavras-chave: Amino dissacarídeo
Dinâmica molecular
Análise conformacional
Amino disaccharide
Molecular dynamics
Conformational analysis
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
QUIMICA::FISICO-QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual de Goiás
Sigla da instituição: UEG
Departamento: UEG ::Coordenação de Mestrado Ciências Moleculares
Programa: Programa de Pós-Graduação Stricto sensu em Ciências Moleculares
Citação: CATÃO, Anderson José Lopes. Análise conformacional de amino dissacarídeos via dinâmica molecular de Car-parrinello. 2015. 143 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Moleculares) - Câmpus Central - Sede: Anápolis - CET, Universidade Estadual de Goiás, Anápolis.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.ueg.br/handle/tede/271
Data de defesa: 27-Jan-2015
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Moleculares

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