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Introducción a la Bioinformática.
7-11-May-2012
Paulino Gómez Puertas.
Molecular Modelling Group
Centro de Biología Molecular "Severo Ochoa"
CSIC-UAM, Madrid
http://www.cbm.uam.es/bioweb
Paulino Gomez-Puertas
BIOMOL-NGS. Soluciones para el Análisis de datos de Next
Generation Sequencing (NGS) <www.biomol-ngs.com>
Paulino Gomez-Puertas
BIOMOL-NGS. Soluciones para el Análisis de datos de Next
Generation Sequencing (NGS) <www.biomol-ngs.com>
Paulino Gomez-Puertas
Corina
rasmol
Chimera
Pymol_dock
Paulino Gomez-Puertas
Paulino Gomez-Puertas
Paulino Gomez-Puertas
Paulino Gomez-Puertas
Tamaño de las estructuras biológicas y técnicas para su estudio
Paulino Gomez-Puertas
Mic. electrónica convencional
Los electrones atraviesan
especímenes muy finos
(20-50 nm)
Imágenes 2D
Nuevos Microscopios
Alto voltaje (300 kv) cañón de emisión
de campo (FEG) y filtración de energía
Proyección de todo el objeto
Información 3D
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Tomografía Electrónica
GroEL
Permite el estudio de objetos con una resolución de unos 4-5 nm
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Tamaño de las estructuras biológicas y técnicas para su estudio
Paulino Gomez-Puertas
Obtención de estructuras moleculares
Cristalografía de
Rayos-X
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NMR
El primer modelo
El primer modelo
atómico de una
atómico de un
estructura molecular orgánulo (2006)
(mioglobina, 1960)
Nature 185:422-27 (1960)
Cell 127, 831-846 (2006)
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Vesícula sináptica
Paulino Gomez-Puertas
BIOINFORMÁTICA: DINÁMICA MOLECULAR
GroEL
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Simulacion de dinámica molecular.
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Alain Leppinette. CAB.
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Dinámica Molecular en Biomedicina.
Eelect 
1
40

ij
qi q j
rij
repulsive
atractive
Eangle 
Ebonds 
1
2
kb b  b0 
2
bonds

1
2
k   0 
angles 2

ELennard  Jones  
ij
Edihedral 
Aij
rij12

Bij
rij6
1
kd 1  cos   0 
2
dihedrals

non-bonding terms
bonding terms
Paulino Gomez-Puertas
Paulino Gomez-Puertas
Paulino Gomez-Puertas
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Paulino Gomez-Puertas
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Trypsin
QM/MM
Paulino Gomez-Puertas
Movilidad de Kinesina
http://www.proweb.org/~kinesin/
Paulino Gomez-Puertas
Liz Greene, Steve Henikoff & Sharyn Endow
Movilidad de Kinesina
http://www.proweb.org/~kinesin/
Paulino Gomez-Puertas
Liz Greene, Steve Henikoff & Sharyn Endow
Movilidad de Kinesina
http://www.mpasmb-hamburg.mpg.de/ktdock/
Paulino Gomez-Puertas
Mandelkow lab
Movilidad de
Kinesina
Model of kinesin dimer
walking along a
microtubule
protofilament.
(Hoenger et al.2000).
http://www.mpasmb-hamburg.mpg.de/ktdock/
Paulino Gomez-Puertas
Mandelkow lab
Movilidad de Kinesina
Kinesina: modelo animado
http://www.scripps.edu/milligan/projects.html
Paulino Gomez-Puertas
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Cómo usar esta información para diseñar fármacos
DIVINOCELL: Exploiting Gram-negative cell división targets in the
test tube to obtain anti-microbial compounds.
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FtsZ
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Bacterial cell septation
M. VICENTE. CNB. Madrid.
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FtsA
Utilización de información estructural para el
diseño de fármacos:
1.- Obtener un sistema de diseño racional de fármacos
2.- Generar un buen modelo de la proteína
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Utilización de información estructural para el
diseño de fármacos:
1.- Obtener un sistema de diseño racional de fármacos
2.- Generar un buen modelo de la proteína
Paulino Gomez-Puertas
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Lead Improvement
based on
combinatorial
libraries.
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DISEÑO Y MEJORA DE INHIBIDORES
 Computer-assisted drug design based on
biological targets (mainly proteins)
• Virtual HTS
• Lead Improvement based on
combinatorial libraries.
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 Reemplazamiento sistemático. p.e. Grupo OH- en carnitina
I.e. alkyl halides:
(…)
+
(…)
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 Reemplazamiento sistemático. p.e. Grupo OH- en carnitina
· I.e. Alkane
- Simple:
(…)
- Branched:
(…)
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Utilización de información estructural para el
diseño de fármacos:
1.- Obtener un sistema de diseño racional de fármacos
2.- Generar un buen modelo de la proteína
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FtsZ
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DISEÑO DE ANTIBIÓTICOS
Paulino Gomez-Puertas
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Preguntas… ¡Arriba las manos!
Paulino Gómez Puertas
[email protected]
http://www.cbm.uam.es/bioweb
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