Estudos de Biologia Estrutural e Química Medicinal para a descoberta e planejamento de novos agroquímicos

• Processo: 13/17093-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2013
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Biofísica - Biofísica Molecular
• Pesquisador responsável: Rafael Victorio Carvalho Guido
• Beneficiário: Andrew Albert de Oliveira
• 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
• Assunto(s): Biologia estrutural Química médica Agroquímicos Planejamento de fármacos Inibidores enzimáticos Cana-de-açúcar Xanthomonas Cristalografia de proteínas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: agroquimicos | cana-de-açúcar | Cristalografia de Proteínas | enzima | Planejamento de Fármacos | Xanthomonas albilineans | Biologia Estrutural e Química Medicinal

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. Nesse contexto, os benefícios ambientais provenientes da produção e do uso dos derivados de cana-de-açúcar fomentam o desenvolvimento de métodos e produtos que aumentem, de modo sustentável, a geração de bioenergia. Dentre os diversos fatores limitantes para o aumento da produção de cana-de-açúcar, destaca-se a ocorrência e a severidade de fitopatologias como a escaldadura das folhas. Essa doença é causada pela bactéria Xanthomonas albilineans, sendo encontrada distribuída em praticamente todas as regiões do mundo onde a planta é cultivada. A escaldadura das folhas causa diminuição da produtividade, necessidade de reforma precoce dos canaviais e queda de qualidade do caldo extraído que determinam prejuízos econômicos significativos para os agricultores. Atualmente, não há alternativas disponíveis para o controle químico ou biológico dessa fitopatologia. Portanto, existe uma necessidade urgente de desenvolvimento de novas moléculas como defensivos agrícolas que sejam eficazes, seletivas, de baixo custo e impacto ao meio ambiente. O presente projeto é fundamentado em pesquisa básica com objetivo principal de avançar o conhecimento fundamental sobre a relação entre a estrutura e função de alvos moleculares importantes de X. albilineans, mas cujos resultados têm elevado potencial de inovação e transferência de tecnologia. Os objetivos propostos serão alcançados fazendo uso da forte infraestrutura, competências e organização multidisciplinar de nosso grupo de pesquisa no Centro de Biotecnologia Molecular Estrutural - CBME (CEPID-FAPESP); do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Biotecnologia Estrutural e Química Medicinal em Doenças Infecciosas - INBEQMeDI (INCT-CNPq-FAPESP); e do Centro de Referência Mundial em Química Medicinal para Doença de Chagas da Organização Mundial de Saúde (OMS) do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da Universidade de São Paulo (USP). O plano de atividades para o doutorado direto, vinculado ao projeto jovem pesquisador 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" (2011/08042-9), integra estudos em pesquisa básica e aplicada através do emprego de estratégias modernas de Biologia Estrutural (e.g., clonagem de genes, expressão e purificação de proteínas, cristalografia de proteínas) e Química Medicinal (e.g., ensaios e triagem biológica de compostos bioativos, mecanismo de ação, planejamento baseado na estrutura) para o planejamento de inibidores da enzima benzoato-CoA ligase (BCL) de X. albilineans. Inibidores potentes e seletivos dessa enzima são candidatos a novos agroquímicos para o controle da escaldadura das folhas. (AU)