Francisco Melo

Líneas de Investigación:

• La línea general de investigación en nuestro laboratorio es el estudio de la relación “secuencia/estructura/función” en proteínas. Esta se puede dividir en dos partes que en principio pueden ser consideradas como independientes, pero en la práctica se encuentran interrelacionadas entre sí: por una parte la relación secuencia/estructura y por otra la relación estructura/función.

  1. Relación secuencia/estructura.

  Ha sido demostrado que la estructura tridimensional de una proteína se encuentra codificada únicamente en su secuencia de aminoácidos (y el medio ambiente en el que se pliega, que generalmente es el medio acuoso en condiciones fisiológicas). Así, en la naturaleza, una proteína se pliega en tres dimensiones adoptando una estructura única (denominada estructura nativa o conformación nativa), lo cual se encuentra codificado solamente en su secuencia aminoacídica. Este proceso, que ocurre rápidamente y en todo momento en un ser vivo, está lejos de ser trivial y es muy complejo de modelar. La predicción in silico (en un computador) de la estructura de una proteína a partir de su secuencia es un problema que aún no está resuelto en su totalidad. Durante los últimos 16 años (1995-2011) me he dedicado a trabajar en el tema de la predicción de la estructura tridimensional de proteínas y sus interacciones con moléculas de ADN y ARN. Mi trabajo ha consistido básicamente en el desarrollo de funciones que describen la energía de interacción entre los átomos de estas macromoléculas y a la utilización de estas funciones en la predicción y modelado de la estructura tridimensional de complejos macromoleculares. Las funciones energéticas son desarrolladas a partir de datos experimentales y, por lo tanto, no representan modelos teóricos de las interacciones, sino que una representación estadística de datos reales. Debido a esto, dichas funciones energéticas han sido denominadas “potenciales estadísticos” o “potenciales basados en el conocimiento”.

  2. Relación estructura/función.

  Es muy poco lo que sabe en lo referente a las bases o reglas que rigen la relación estructura/función en sistemas moleculares. Las proteínas no están excentas de esto y son un modelo de estudio muy atractivo debido no sólo a su gran diversidad y complejidad, sino que principalmente a la gran especificidad que presentan. La especificidad de las proteínas está controlada por la conformación y microambiente fisicoquímico específicos de los átomos que constituyen el sitio activo o lugar de unión de la proteína a otros compuestos químicos.  En nuestro laboratorio estamos trabajando activamente en diversos proyectos orientados al estudio de los determinantes de especificidad y afinidad que median el reconocimiento molecular entre ADN y proteínas.

  En resumen, mi trabajo envuelve todos los aspectos que tengan relación con la estructura y la función de proteínas, ADN y ARN. Por lo tanto, se encuentra dentro de mi interés todo lo que tenga relación con la configuración (secuencia) y conformación (estructura) de sistemas atómicos en macromoléculas y la interacción de éstos con otros elementos (función).

  Para obtener mayor detalle acerca de mis proyectos actuales y pasados, por favor dirigirse a la página web de nuestro laboratorio.

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Cursos en los que Participa:

• BIO4414 - BIOINFORMÁTICA MOLECULAR