| Processo: | 16/24096-5 |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Regular |
| Data de Início da vigência: | 01 de maio de 2017 |
| Data de Término da vigência: | 30 de abril de 2019 |
| Área do conhecimento: | Ciências Biológicas - Bioquímica - Química de Macromoléculas |
| Pesquisador responsável: | Guilherme Menegon Arantes |
| Beneficiário: | Guilherme Menegon Arantes |
| Instituição Sede: | Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil |
| Município da Instituição Sede: | São Paulo |
| Auxílio(s) vinculado(s): | 18/08311-9 - Bioquímica inorgânica computacional & computação de alta-performance, AP.R SPRINT |
| Assunto(s): | Simulação de dinâmica molecular Monoester fosfórico hidrolases Química quântica Bioenergia |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | bioenergia | Dinâmica Molecular | fosfatase | Mm | potencial híbrido QM | proteínas de ferro-enxofre | Química Quântica | Bioquímica e biofísica computacionais |
Resumo
Simulação computacional tem presença e importância crescentes na pesquisa em química, bioquímica e biofísica molecular. Um claro reconhecimento desta área de pesquisa foi o prêmio Nobel de Química concedido em 2013 pelo desenvolvimento de métodos híbridos de simulação molecular.A proposta de pesquisa apresentada aqui será realizada no laboratório de Bioquímica e Biofísica Computacionais instalado no Instituto de Química da USP (IQ-USP) e será conduzida por pelo menos quatro pós-graduandos bolsistas já membros do laboratório, além do pesquisador principal e de colaboradores no exterior. Neste projeto propomos continuar nossos recentes desenvolvimentos e aplicações de métodos inovadores em simulação molecular para estudar proteínas envolvidas em processos bioenergéticos e de reconhecimento molecular.Investigaremos os mecanismos de reação das metaloenzimas contendo clusters de ferro-enxofre encontradas na cadeia de transporte de elétrons mitocondrial e em bactérias. As reações de oxidorredução dos substratos, ubiquinona e dos clusters de ferro-enxofre nos complexos I, II e III serão simuladas com detalhamento atomístico e descrição por potencial híbrido de química quântica e mecânica molecular (QC/MM). Aproximações propostas e implementadas por nosso grupo para o estudo de metaloproteínas serão utilizadas. Propomos também continuar a investigação do desenovelamento forçado da rubredoxina, uma simples proteína de ferro-enxofre, em comparação com experimentos de microscopia de força atômica (AFM) para melhor compreender suas propriedades mecânicas e a estabilidade das ligações Fe--S.Também prosseguiremos na caracterização da flexibilidade estrutural e da complexação com pequenos ligantes da fosfatase humana Cdc25B, que é um possível alvo para o desenvolvimento de inibidores antineoplásicos. Aqui combinaremos simulação molecular com experimentos de espectroscopia para identificar estados transientes da região C-terminal flexível e seu papel na complexação com ligantes. (AU)
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