VMD - Membranas Biológicas 1

Disciplina de Biofísica
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Curso:
Turma:
Data:
Visualização de Membranas Biológicas (Parte 1)
Objetivos: Visualizar a estrutura tridimensional de membranas biológicas, usando-se recursos
computacionais. Identificar as principais regiões do fosfolipídeo. Visualizar e analisar um modelo
de bicamada lipídica. Analisar os contatos das moléculas de água com a bicamada lipídica.
Materiais
1. Computador PC;
2. Programa VMD (Visual Molecular Dynamics) para visualização de macromoléculas biológicas;
3. Arquivos com coordenadas atômicas de dppc e da bicamada lipídica;
Procedimento
1) Visualização do fosfolipídeo DPPC (1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfocolina). Carregar as
coordenadas atômicas do fosfolipídeo dppc1.pdb, da seguinte forma: No VMD Main clique em File
e New Molecule. No menu New Molecule clique em Browse e selecione o arquivo dppc1.pdb do
diretório membrane. Clique em Abrir e Load. Feche o Menu Molecule File Browser. Clique na tela
gráfica. Você terá o fosfolipídeo na tela gráfica. As representações indicam linhas para cada ligação
covalente presente nos átomos. Azul para uma ligação covalente saindo de um átomo de nitrogênio,
vermelho para uma ligação covalente saindo de um átomo de oxigênio, amarelo para uma ligação
covalente saindo de um átomo de fósforo e azul claro para uma ligação covalente saindo de um
átomo de carbono. Gire o fosfolipídeo com o botão do mouse da esquerda, e gire a molécula em
torno de um eixo perpendicular à tela usando-se a tecla da direita. Identifique a parte polar e
hidrofóbica do fosfolipídeo. Desenhe sua fórmula molecular no verso da folha.
2)
Outras
formas
de
visualização
do
fosfolipídeo.
Clique
VMD
MainGraphicsRepresentations. No menu Graphical Representations, na opção Drawing
Method escolha a opção VDW (raio de Van der Waals).
Questão: Quais as principais características da representação VDW?_________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
No menu Graphical Representations, na opção Drawing Method escolha a opção CPK.
Questão: Quais as principais características da representação CPK?_________________________
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3) Medida das distâncias interatômicas. O programa VMD permite a determinação da distância
entre átomos, para isto use a seguinte seqüência de comandos do VMD: VMD
MainMouseLabelBonds. Tente clicar em alguns pares de átomos para determinar a distância
entre eles. Os átomos não precisam estar ligados para que o programa mostrar a distância entre eles.
As distâncias são representadas em Ångtroms (Å), que equivale a 10-10 m. Tal recurso permite a
determinação da distância entre átomos que formam ligações de hidrogênio. Use este recurso para
determinar o comprimento do fosfolipídeo.
3)Visualização da bicamada lipípica. Feche o VMD e recomece uma nova sessão. Carregar as
coordenadas atômicas da bicamada dppc128.pdb, da seguinte forma: No VMD Main clique em File
e New Molecule. No menu New Molecule clique em Browse e selecione o arquivo dppc128.pdb do
diretório membrane. Clique em Abrir e Load. Feche o Menu Molecule File Browser. Clique na tela
gráfica. Você terá a bicamada na tela gráfica. Com o mouse oriente a molécula de forma a ter as
partes polares para cima e para baixo na tela. Identifique as partes polares e hidrofóbicas da
bicamada. Desenhe um diagrama esquemático da bicamada lipídica no verso da folha. Identifique
as partes polares e hidrofóbicas da bicamada. Identifique que parte da bicamada faz contato com as
moléculas de água.
Referências:
Loura, L. M. S. & de Almeida, R. F. M. Tópicos de Biofísica de Membranas (2004). Lidel Edições
Técnicas Lda. Lisboa, Portugal.
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