Evaluación del pliegue alfa 3 para las sustancias per- y polifluoroalquilo acopladas a las estructuras proteicas

Área de la Ciencia:

• Química del medio ambiente
• Biología computacional
• Toxicología

Sus antecedentes:

• Las sustancias perfluoroalquilo y polifluoroalquilo (PFAS) son contaminantes ambientales persistentes con riesgos potenciales para la salud relacionados con las interacciones con las proteínas.
• El modelado preciso de las interacciones proteína-PFAS es crucial para comprender sus mecanismos toxicológicos.
• AlphaFold 3 (AF3) es una herramienta novedosa para el modelado de proteínas-ligandos, pero su eficacia con PFAS requiere evaluación.

Objetivo del estudio:

• Evaluar la fiabilidad de AlphaFold 3 (AF3) en la predicción de las interacciones proteína-PFAS.
• Evaluar el rendimiento de AF3 en conjuntos de datos de proteínas PFAS observados en el entrenamiento y no observados.
• Investigar la influencia de la estructura química del PFAS en los resultados del acoplamiento.

Principales métodos:

• Utilizó un conjunto de datos del Banco de Datos de Proteínas de interacciones proteína-PFAS, dividido en conjuntos "Antes" (entrenamiento) y "Después" (no visto).
• Se evaluó la precisión de AF3 en la predicción de estructuras de proteínas, bolsas de unión y posiciones de ligandos.
• Se evaluó el impacto de las propiedades químicas de los PFAS en los modos de unión previstos.
• Comparación del rendimiento del AF3 con un enfoque híbrido que combina el AF3 y el Vina.

Principales resultados:

• AF3 predijo con precisión las estructuras de proteínas y las bolsas de unión.
• La precisión de la predicción de la postura de ligando disminuyó significativamente para el "After Set" (55,8%) en comparación con el "Before Set" (74,5%), lo que sugiere un posible exceso de ajuste.
• AF3 favoreció las interacciones de grupo de cabeza con residuos polares / cargados, que difieren de algunos modos de unión nativos.
• Un enfoque híbrido AF3-Vina, considerando múltiples posturas, mejoró la precisión de la predicción.

Conclusiones:

• AF3 demuestra una alta precisión para la estructura de proteínas y la predicción de bolsillos, pero requiere precaución para el acoplamiento del ligando PFAS, especialmente para los compuestos nuevos.
• El estudio pone de manifiesto el posible exceso de ajuste en AF3 para las interacciones de PFAS.
• La combinación de AF3 con Vina ofrece una estrategia más robusta para el modelado preciso de la interacción proteína-PFAS.