Recebido em 29/1/02; aceito em 23/9/02 PROTEIN HOMOLOGY MODELING. Modeling methods to derive 3D-structure of proteins have been recently developed. Protein homology-modeling, also known as comparative protein modeling, is nowadays the most accurate protein modeling method. This technique can produce useful models for about an order of magnitude more protein sequences than there have been structures determined by experiment in the same amount of time. All current protein homology-modeling methods consist of four sequential steps: fold assignment and template selection, template-target alignment, model building, and model evaluation. In this paper we discuss in some detail the protein-homology paradigm, its predictive power and its limitations.Keywords: protein structure prediction; homology modeling; structural biology.
INTRODUÇÃOAs maiores esperanças no campo das ciências médicas nas pró-ximas décadas estão, sem dúvida, centradas no Projeto Genoma. Os pares de bases do genoma humano que foram seqüenciados recentemente constituem um "rascunho" importante para a elucidação do genoma completo 1,2 . Desafio maior, entretanto, será a elucidação estrutural de novos alvos moleculares, principalmente proteínas, enzimas e receptores, e novas drogas que certamente emergirão dos dados provenientes do genoma humano e de outros genomas em estudo. Estas estruturas serão a base da revolução da "medicina do futuro" 3 , em que a compreensão dos fenômenos biológicos a nível molecular terá papel cada vez mais relevante. Esta nova medicina molecular certamente implicará em avanços significativos das técni-cas de diagnóstico e tratamento. Com isso, espera-se que seja possí-vel iniciar os tratamentos clínicos no feto ou na primeira infância, muito antes do surgimento dos primeiros sintomas.Neste contexto, esforços têm sido feitos em todo o mundo, por instituições governamentais e privadas, no sentido de elucidar o maior número possível de estruturas tridimensionais (estruturas terciárias e quaternárias) de proteínas [4][5][6][7] . Apesar das consideráveis inovações téc-nicas, sobretudo nas áreas de cristalografia de raios-X e difração de nêutrons e de ressonância magnética nuclear (RMN), muitos problemas básicos persistem. A obtenção de amostras em quantidade suficiente para os ensaios necessários é, em muitos casos, difícil e os cristais obtidos nem sempre têm a qualidade necessária para o trabalho experimental (somente uma em cada vinte proteínas, aproximadamente, produz cristais adequados) 3 . Além disso, em certas classes de proteí-nas, como por exemplo as proteínas de membrana celular, a determinação estrutural é um desafio. Essas proteínas raramente cristalizam e dificilmente podem ser tratadas de modo satisfatório por RMN.Por outro lado, a elucidação das seqüências de aminoácidos (estruturas primárias) é uma tarefa relativamente mais simples. Por isto, nota-se hoje um grande hiato entre o número de estruturas primárias e secundárias disponíveis. Para se ter uma idéia do problema, em outubro de 2001 o SWISS-PROT 8-10 , o mais i...