Descoberta e Planejamento de Inibidores da Síntese de Folatos como Candidatos a Defensivos Agrícolas para a Cultura da Cana-de-Açúcar

• Processo: 13/04737-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2013
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Rafael Victorio Carvalho Guido
• Beneficiário: Renata Vieira Bueno
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 11/08042-9 - Descoberta e planejamento de novos agentes antibacterianos candidatos a defensivos agrícolas para a cultura da cana-de-açúcar: triagem biológica, química medicinal e biologia estrutural, AP.BIOEN.JP
• Bolsa(s) vinculada(s): 16/16038-5 - Exploração de estratégias de triagem para identificar inibidores de n°,5 N10: metilenotetrahidrofolato desidrogenase-ciclohidrolase de Xanthomonas albilineans, BE.EP.DR
• Assunto(s): Cana-de-açúcar Enzimas Inibidores Agrotóxicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cana-de-açúcar | Defensivos Agrícolas | enzima | Escaldadura das folhas | inibidor | Xanthomonas albilineans | Química Medicinal e Biologia Estrutural

Resumo

O desenvolvimento sustentável apresenta como aspecto marcante a utilização do conhecimento científico para gerar inovações tecnológicas que auxiliam na melhoria das condições de vida dos seres humanos. Um dos principais objetos de pesquisas nesse segmento visa à geração de energia limpa a partir de fontes renováveis. Nesse contexto, a cana-de-açúcar destaca-se como uma das principais fontes de energia alternativa e sustentável. O cultivo da cana-de-açúcar é influenciado por diversos fatores, entre eles, cita-se a escaldadura das folhas, causada pela bactéria Xanthomonas albilineans. A escaldadura das folhas é uma das fitopatologias mais importantes que atingem os canaviais levando à significativa diminuição da produtividade, necessidade de reforma precoce das plantações e queda da qualidade do caldo extraído. A ausência de agentes químicos ou biológicos para o controle somado ao impacto dessa importante fitopatologia da cana-de-açúcar estimula a pesquisa para a descoberta e desenvolvimento de moléculas bioativas como candidatos a novos defensivos agrícolas. A biossíntese de folatos, essencial para a replicação bacteriana, é uma via metabólica interessante para o planejamento de inibidores. Nessa via, destaca-se a enzima N5,N10-metilenotetrahidrofolato desidrogenase (FolD) que constitui um alvo molecular extremamente atrativo para o desenvolvimento de novos agroquímicos. O projeto de pesquisa visa a elucidação da estrutura tridimensional da enzima FolD de Xanthomonas albilineans (XaFolD) e a descoberta de inibidores potentes e seletivos como candidatos a novos defensivos agrícolas para cultura da cana-de-açúcar. Para tanto, serão empregados estudos integrados em Biologia Molecular Estrutural (e.g., clonagem, expressão, purificação, cristalização, coleta de dados, complexos cristalográficos) e Química Medicinal (e.g., ensaios enzimáticos, triagem biológica, determinação de propriedade biológica, modelagem molecular).Essa proposta está vinculada ao Programa Jovem Pesquisador e é essencial para a condução plena do projeto intitulado "Descoberta e Planejamento de Novos Agentes Antibacterianos Candidatos a Defensivos Agrícolas para a Cultura da Cana-de-Açúcar: Triagem Biológica, Química Medicinal e Biologia Estrutural" (FAPESP 2011/08042-9) atualmente em desenvolvimento no Laboratório de Química Medicinal e Computacional (LQMC) e Centro de Biotecnologia Molecular Estrutural (CBME), do Instituto de Física de São Carlos-USP. Os laboratórios do LQMC-CBME possuem completa infraestrutura para a realização de todas as etapas propostas neste projeto de pesquisa. Nosso grupo de pesquisa faz parte da Organização Mundial de Saúde (WHO, World Health Organization) como Centro de Referência Mundial em Química Medicinal para Doença de Chagas, e também do Programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia do MCT/MS/CNPq/FAPESP, como Instituto Nacional de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas (INBEQMeDI), o que demonstra a qualidade do grupo na área de doenças infecciosas e a importância desta proposta no contexto de iniciativas para o desenvolvimento de novos compostos bioativos para o controle seguro e manejo eficaz da escaldadura das folhas.

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

GARCIA, MARIANA L.; DE OLIVEIRA, ANDREW A.; BUENO, RENATA, V; NOGUEIRA, VICTOR H. R.; DE SOUZA, GUILHERME E.; GUIDO, RAFAEL V. C.. QSAR studies on benzothiophene derivatives as Plasmodium falciparum N-myristoyltransferase inhibitors: Molecular insights into affinity and selectivity. Drug Development Research, v. 83, n. 2, p. 21-pg., 2020-02-11. (15/07005-3, 15/21272-4, 13/07600-3, 13/04737-8)

GARCIA, MARIANA L.; DE OLIVEIRA, ANDREW A.; BUENO, V, RENATA; NOGUEIRA, VICTOR H. R.; DE SOUZA, GUILHERME E.; GUIDO, RAFAEL V. C.. QSAR studies on benzothiophene derivatives as Plasmodium falciparum N-myristoyltransferase inhibitors: Molecular insights into affinity and selectivity. Drug Development Research, FEB 2020. (13/04737-8, 13/07600-3, 15/07005-3, 15/21272-4)

POLITI, FLAVIO AUGUSTO SANCHES; BUENO, RENATA VIEIRA; ZEOLY, LUCAS ANDRE; FANTATTO, RAFAELA REGINA; ELOY, JOSIMAR DE OLIVEIRA; CHORILLI, MARLUS; COELHO, FERNANDO; GUIDO, RAFAEL VICTORIO CARVALHO; CHAGAS, ANA CAROLINA DE SOUZA; FURLAN, MAYSA. Anthelmintic activity of a nanoformulation based on thiophenes identified in Tagetes patula L. (Asteraceae) against the small ruminant nematode Haemonchus contortus. Acta Tropica, v. 219, JUL 2021. (14/50926-0, 13/04737-8, 13/03493-8, 11/08042-9)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

BUENO, Renata Vieira. Estudos estruturais e funcionais da enzima N5, N10 - metilenotetrahidrofolato-desidrogenase-ciclohidrolase de Xanthomonas albilineans aplicados à descoberta de candidatos a inibidores para o tratamento da escaldadura das folhas. 2018. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT) São Carlos.