Grupo de modelado molecular
Resumen de Investigación:
Laboratorio de biología computacional. El trabajo está centrado en la integración de información evolutiva y estructural para el estudio de la función de las proteínas, la simulación de procesos dinámicos de interacción proteína-proteína y proteína-ligando, el desarrollo de nuevos sistemas de diseño de fármacos "in silico" y la generación de nuevos métodos cuantitativos de biología computacional.
Proyectos actuales:
- A. Análisis mediante simulación computacional de reacciones enzimáticas catalizadas por enzimas de interés en biomedicina. Diseño de inhibidores específicos.
- - Cohesina: Análisis de las interacciones moleculares de los componentes proteicos del anillo de cohesina entre ellos y con la molécula de ADN
- - FtsZ: Simulación mediante dinámica molecular de los procesos de polimerización y despolimerización de la proteína del septo bacteriano FtsZ asociados a la actividad GTPasa de su centro activo.
- - Carbapenemasas. Simulación dinámica de la interacción de carbapenemasas bacterianas (VIM-2, KPC-2, OXA-48) con sus sustratos y con inhibidores conocidos.
- B. Desarrollo de un nuevo y eficiente sistema de diseño de fármacos basado en simulación dinámica computacional de estructuras macromoleculares. Sobre la base del análisis de los centros activos de las enzimas, el método desarrollado por nuestro grupo se centra en la simulación de estructuras proteicas mediante dinámica molecular durante varios cientos de nanosegundos, la selección automática de estructuras representativas y el filtrado de una base de datos de compuestos 3D para cada una de ellas:
- - Moléculas capaces de inhibir el ciclo celular de las células tumorales humanas, con potencial para ser utilizadas como fármacos antitumorales.
- - Moléculas inhibidoras del ciclo celular bacteriano que pueden utilizarse como potenciales antimicrobianos.
- - Nuevos inhibidores de carbapenemasas listos para ser utilizados en ensayos clínicos.
- C. Desarrollo de un nuevo y eficiente método (MEPSAnd) que calcula de forma no supervisada trayectorias de energía mínima a través de superficies de energía de cualquier número de dimensiones.
Página web del grupo: http://www.cbm.csic.es/bioweb
Figura 1. Visión general de MEPSAnd, un nuevo y eficiente método desarrollado en el grupo que calcula de forma no supervisada las trayectorias de energía mínima a través de superficies de energía de cualquier número de dimensiones. La figura muestra un diagrama de los pasos del algoritmo MEPSAnd y algunos ejemplos y aplicaciones [doi: 10.1093/bioinformatics/btz649].
Apellidos | Nombre | Laboratorio | Ext.* | Categoría profesional | |
---|---|---|---|---|---|
Gómez Puertas | Paulino | 313.1 | 4663 | pagomez(at)cbm.csic.es | E.Científicos Titulares de Organismos Públicos de Investigación |
Marcos Alcalde | Iñigo | 312 | 4662 | imarcos(at)cbm.csic.es | M3 66,66% |
Ros Pardo | David | 313.1 | 4662 | davidrp(at)cbm.csic.es | M3 |
Publicaciones recientes:
- Marcos-Alcalde, I., Lopez-Viñas, E. & Gómez-Puertas, P. (2020). MEPSAnd: Minimum Energy Path Surface Analysis over n-dimensional surfaces. Bioinformatics 36, 956–958. doi:1093/bioinformatics/btz649
- Latorre-Pellicer, A., Ascaso, A., Trujillano, L., Gil-Salvador, M., Arnedo, M., Lucia-Campos, C., Antoñanzas-Pérez, R., Marcos-Alcalde, I., Parenti, I., Bueno-Lozano, G., Musio, A., Puisac, B., Kaiser, F.J., Ramos, F.J., *Gómez-Puertas, P. & *Pié, J. (*Corresponding authors) (2020). Evaluating Face2Gene as a Tool to Identify Cornelia de Lange Syndrome by Facial Phenotypes. International Journal of Molecular Sciences 21, 1042. doi:3390/ijms21031042
- Lazo, P.A., García, J.L., Gómez-Puertas, P., Marcos-Alcalde, I., Arjona, C., Villarroel, A., González-Sarmiento, R. & Fons, C. (2020). Novel dominant KCNQ2 exon 7 partial in-frame duplication in a complex epileptic and neurodevelopmental delay syndrome. International Journal of Molecular Sciences 21, 4447. doi:3390/ijms21124447
- Marcos, A.T., Martín-Doncel, E., Morejón-García, P., Marcos-Alcalde, I., Gómez-Puertas, P., Segura-Puimedon, M., Armengol, L., Navarro-Pando, J.M. & Lazo, P.A. (2020). VRK1 (Y213H) homozygous mutant impairs Cajal bodies in a hereditary case of distal motor neuropathy. Annals of Clinical and Translational Neurology 7, 808-818. doi:1002/acn3.51050
- Ruiz-Márvez, E., Ramírez, C.A., Rodríguez, E.R., Flórez, M.M., Delgado, G., Guzmán, F., Gómez-Puertas, P., Requena, J.M. & Puerta, C.J. (2020). Molecular characterization of Tc964, a novel antigenic protein from Trypanosoma cruzi. International Journal of Molecular Sciences 21, 2432. doi:3390/ijms21072432
- Krab, L.C., Marcos-Alcalde, I., Assaf, M., Balasubramanian, M., Andersen, J.B., Pedersen, A-M.B., Cefle, K., Fitzpatrick, D., Gudmundsson, S., Huisman, S., McKee, S., Maas, S.M., Menke, L.A., Mulder, P.A., Martínez, F., Mokry, J., Murch, O.D., Parker, M., Pie, J., Ramos, F., Rieubland, C., Scarano, E., Shinawi, M., Gómez-Puertas, P., Tümer, Z. & Hennekam, R.C. (2020). Delineation of phenotypes related to cohesin structural protein RAD21. Human Genetics 139, 575–592. doi:1007/s00439-020-02138-2
- Arnedo, M., Latorre-Pellicer, A., Lucia-Campos, C., Gil-Salvador, M., Antoñanzas-Pérez, R., Gómez-Puertas, P., Bueno-Lozano, G., Puisac, B. & Pié, J. (2019). More Than One HMG-CoA Lyase: The Classical Mitochondrial Enzyme Plus the Peroxisomal and the Cytosolic Ones. International Journal of Molecular Sciences 20, 6124. doi:3390/ijms20246124
- Gudmundsson, S., Annéren, G., Marcos-Alcalde, I., Wilbe, M., Melin, M., Gómez-Puertas, P. & Bondeson, M-L. (2019). A novel RAD21 p.(Gln592del) variant expands the clinical description of Cornelia de Lange syndrome type 4 - review of the literature. European Journal of Medical Genetics 62, 103526. doi:1016/j.ejmg.2018.08.007
- Reis, F.P., Bárria, C., Gómez-Puertas, P., Gomes, C.M. & Arraiano, C.M. (2019). Identification of temperature-sensitive mutations and characterization of thermolabile RNase II variants. FEBS Letters 593, 352-360. doi:1002/1873-3468.13313
- Marcos-Alcalde, I., Mendieta-Moreno, J.I., Puisac, B., Gil-Rodríguez, M.C., Hernández-Marcos, M., Soler-Polo, D., Ramos, F.J., Ortega, J., Pié, J., Mendieta, J. & Gómez-Puertas, P. (2017). Two-step ATP-driven opening of cohesin head. Scientific Reports 7, 3266. http://dx.doi.org/10.1038/s41598-017-03118-9
- Marcos-Alcalde, I., Setoain, J., Mendieta-Moreno, J.I., Mendieta, J. & Gómez-Puertas, P. (2015). MEPSA: minimum energy pathway analysis for energy landscapes. Bioinformatics 31, 3853-3855. http://dx.doi.org/10.1093/bioinformatics/btv453
- Mendieta-Moreno, J., Walker, R., Lewis, J., *Gómez-Puertas, P., Mendieta, J. & *Ortega, J. (*Corresponding authors) (2014). FIREBALL/AMBER: An efficient local-orbital DFT QM/MM method for biomolecular systems. Journal of Chemical Theory and Computation 10, 2185–2193. http://dx.doi.org/10.1021/ct500033w
- Martín-García, F., Mendieta-Moreno, J.I., Marcos-Alcalde, I, *Gómez-Puertas, P. & Mendieta, J. (*Corresponding author). (2013). Simulation of catalytic water activation in mitochondrial F1-ATPase using a hybrid quantum mechanics/molecular mechanics approach: An alternative role for ß-Glu 188. Biochemistry 52, 959-966. http://dx.doi.org/10.1021/bi301109x