On the development of computational tools for the study of protein-protein interactions and protein-protein binding

Abstract

Proteins are involved in almost all cell processes, with physical interaction between them being key to their function and dictated by its 3D structure. Hence, the study of protein-protein interactions and protein-protein binding is crucial to fully understand biological systems. In this thesis, we present V-D2OCK, a fast and accurate data-driven docking tool for high throughput prediction of the structure of protein complexes. We have also studied the conformational space of potential encounter complexes by means of non-specific decoys obtained by docking in order to develop BADock, an accurate binding affinity predictor from the unbound individual structures. Finally, we have published online an integrated and centralized resource (InteractoMIX) that allows to the research community an easy access to a compendium of bioinformatic web applications to study protein-protein interactions.

Les proteïnes estan implicades en gairebé tots els processos cel·lulars, amb la interacció física entre elles clau per la seva funció i dictada per la seva estructura 3D. Per tant, l’estudi de la unió i les interaccions proteïna-proteïna és crucial per entendre completament els sistemes biològics. En aquesta tesi, es presenta V-D2OCK, una eina de “docking” dirigit ràpida i precisa per predir l’estructura de complexes de proteïnes a gran escala. També hem estudiat l’espai conformacional de possibles complexes transitoris per mitjà de resultats de “docking” no específics per tal de desenvolupar BADock, un predictor d’energia d’unió a partir de les estructures individuals per separat. Finalment, hem publicat online un recurs integrat i centralitzat (InteractoMIX) que permet a la comunitat investigadora l’accés fàcil a un conjunt de aplicacions web de bioinformàtica per l’estudi de interaccions proteïna-proteïna.