Some Modeling Issues for Protein Structure Prediction Using Evolutionary Algorithms

Lima, Telma Woerle de; Caliri, A.; Silva, Luís Barroso da; Tinós, Renato; Travieso, Gonzalo; Silva, Ivan Nunes da; Sérgio, Paulo; Claudio, Alexandre; Delbem, Alexandre C. B.; Bonatto, Vanderlei; Faccioli, Rodrigo Antonio; Rodrigo, Daniel; Bonetti, Ferraz

doi:10.5772/9599

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“…Conforme discutido no Capítulo 2, diversos métodos computacionais foram propostos com o objetivo de tratar problemas de PSP em modelos de redes, incluindo técnicas evolvendo AEs (Cotta, 2003;Custódio et al, 2004;Gabriel e Delbem, 2009;Johnson e Katikireddy, 2006;Khimasia e Coveney, 1997;Krasnogor et al, 1999;Lima et al, 2009;Patton et al, 1995;Scapin e Lopes, 2004;Unger e Moult, 1993b,c;Zhao, 2008…”

Section: Proposta De Algoritmo Evolutivo Para Predição De Estruturas unclassified

“…Um forma simples de reduzir o número de cálculos necessário para estabelecer o valor da aptidão de um indivíduo foi proposta neste trabalho: inicialmente, calcula-se o valor de n C (c) e então, caso esse valor seja diferente de 0 (ou seja, caso não existam colisões), calcula-se o valor de n H (c). Caso haja colisões (ou seja, caso n C (c) seja maior que 0), é atribuído 0 ao termo n H (c) (Gabriel e Delbem, 2009). Dessa forma, evita-se calcular a aptidão para todos os indivíduos durante parte do processo evolutivo, e esse passam a ser classificados em dois grupos: os de fitness negativo (infactíveis) e os de fitness positivo (factíveis).…”

Section: Funções Objetivounclassified

“…Com relação aos experimentos realizados, deve-se observar que os resultados envolvendo a Matriz de Conformações não podem ser considerados muito satisfatórios. Isso ocorre porque o mecanismo de correção de soluções infactíveis gera um conjunto de soluções cuja aptidão é baixa, ou seja, que possuem poucas (ou nenhuma) interações do tipo H-H, conforme mostrado na Tabela 5.4 (Gabriel e Delbem, 2009 Assim, o AEMT+M C cria uma tendência de iniciar a busca em regiões de aptidão melhor que no caso de totalmente aleatório. Porém, essas soluções são provavelmente regiões promissoras que correspondem a soluções próximas de ótimos locais, prendendo a busca em regiões de sub-ótimos.…”

Section: Considerações Sobre a Utilização De M Cunclassified

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Algoritmos evolutivos e modelos simplificados de proteínas para predição de estruturas terciárias

Gabriel¹

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AgradecimentosAo finalizar este trabalho, quero expressar minha gratidão a todos aqueles que, direta ou indiretamente, contribuíram para a realização do mesmo.Ao meu orientador, Prof. Dr. Alexandre Cláudio Botazzo Delbem, pela orientação oferecida, pelo incentivo e apoio durante toda a realização deste projeto.Aos meus amigos, que tanto me auxiliaram neste período. Destaco aqui o apoio de Telma Woerle de Lima Soares, Daniel Rodrigo Ferraz Bonetti e Vinícius Veloso de Melo, por comentários e ideias, além de importantes ajudas com figuras e com a linguagem R. Também agradeço a Cristiane Regina Soares Brasil e Rodrigo Antônio Faccioli, por importantes sugestões.

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Section: Proposta De Algoritmo Evolutivo Para Predição De Estruturas unclassified

Section: Funções Objetivounclassified

Section: Considerações Sobre a Utilização De M Cunclassified

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Algoritmos evolutivos e modelos simplificados de proteínas para predição de estruturas terciárias

Gabriel¹

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“…No contexto de PSP puramente ab initio, um conjunto de trabalhos tem mostrado que Algoritmos Evolutivos Multiobjetivos (AEMOs) podem contribuir significativamente [79,81,80,120,122,123,121,72,71,29,28,25,27,7,18,26]. A otimização multiobjetivo mostra que, além do espaço de busca (todas as combinações de valores possíveis das variáveis de um problema), há o espaço das funções objetivo.…”

Section: Introductionunclassified

“…Este trabalho busca avançar em relação ao projeto de um AEMO que gerou o método ProtPred [120,122,123,121,72,71,29,28,25,27,7,18,26]. O ProtPred, inclui uma abordagem mono-objetivo (mono-ProPred) e outra multi-objetiva (NSGA-ProtPred) baseada no AEMO denominado NSGA-II [122] (do inglês, Non-dominated Sorting Genetic Algorithm).…”

Section: Introductionunclassified

Algoritmo evolutivo de muitos objetivos para predição ab initio de estrutura de proteínas

Brasil¹

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The Flexible, Extended Coil of the PDZ-Binding Motif of the Three Deadly Human Coronavirus E Proteins Plays a Role in Pathogenicity

Schoeman

Cloete

Fielding

2022

Viruses

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The less virulent human (h) coronaviruses (CoVs) 229E, NL63, OC43, and HKU1 cause mild, self-limiting respiratory tract infections, while the more virulent SARS-CoV-1, MERS-CoV, and SARS-CoV-2 have caused severe outbreaks. The CoV envelope (E) protein, an important contributor to the pathogenesis of severe hCoV infections, may provide insight into this disparate severity of the disease. We, therefore, generated full-length E protein models for SARS-CoV-1 and -2, MERS-CoV, HCoV-229E, and HCoV-NL63 and docked C-terminal peptides of each model to the PDZ domain of the human PALS1 protein. The PDZ-binding motif (PBM) of the SARS-CoV-1 and -2 and MERS-CoV models adopted a more flexible, extended coil, while the HCoV-229E and HCoV-NL63 models adopted a less flexible alpha helix. All the E peptides docked to PALS1 occupied the same binding site and the more virulent hCoV E peptides generally interacted more stably with PALS1 than the less virulent ones. We hypothesize that the increased flexibility of the PBM in the more virulent hCoVs facilitates more stable binding to various host proteins, thereby contributing to more severe disease. This is the first paper to model full-length 3D structures for both the more virulent and less virulent hCoV E proteins, providing novel insights for possible drug and/or vaccine development.

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Some Modeling Issues for Protein Structure Prediction Using Evolutionary Algorithms

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Algoritmos evolutivos e modelos simplificados de proteínas para predição de estruturas terciárias

Algoritmos evolutivos e modelos simplificados de proteínas para predição de estruturas terciárias

Algoritmo evolutivo de muitos objetivos para predição ab initio de estrutura de proteínas

The Flexible, Extended Coil of the PDZ-Binding Motif of the Three Deadly Human Coronavirus E Proteins Plays a Role in Pathogenicity

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