Parametrización de un modelo de grano grueso para un complejo ARN-proteína utilizando APBS

Abstract

En el presente trabajo se abordó, en primer lugar, la parametrización de un modelo de grano grueso de ARN viral mediante simulaciones electrostáticas, con el cual posteriormente se modeló el empaquetado del genoma del virus de la bursitis infecciosa al interior de su cápside mediante simulaciones de dinámica molecular. Se observó que un potencial de Yukawa, junto al modelo de grano grueso empleado, representa fielmente la interacción electrostática entre hebras de ARN hasta la distancia de Debye, independiente de la orientación relativa, validado por las simulaciones electrostáticas. Sin embargo, se debe tener en consideración que APBS no contempla la deformación que pueden sufrir las proteínas al interactuar, la cual puede ser especialmente relevante, puesto que por dicha razón se debió excluir del modelo de grano grueso una de ellas. Por otra parte, se realizaron simulaciones de dinámica molecular para el empaquetamiento del ARN del virus de la bursitis infecciosa utilizando el modelo parametrizado para diferentes combinaciones de hebras de ARN, donde se observó una leve replicación del estudio mediante Cryo-EM realizado por Mata et al. (2018) de densidad radial al interior del virión, además de establecer que la electrostática del sistema a la escala del virus admite la presencia de la proteína VP3. Por otra parte, para una hebra, su dimerización podría verse dificultada producto de la distancia promedio entre monómeros. Finalmente, se observó que las distancias entre pares de monómeros de una misma cadena no presentan diferencias frente a las distancias inter-cadenas, lo que indica que la electrostática no generó preferencias en cuanto a la dimerización de VP3 entre segmentos de la misma cadena u otras cadenas.