Estudo do recobrimento biológico de nanossuperfícies por modelagem computacional: aplicação no desenvolvimento de imunonanossensores

• Processo: 14/12466-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de dezembro de 2014
• Vigência (Término): 29 de agosto de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física Atômica e Molecular
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Fabio de Lima Leite
• Beneficiário: Adriano Moraes Amarante
• Instituição Sede: Centro de Ciências e Tecnologias para a Sustentabilidade (CCTS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). Sorocaba , SP, Brasil
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Microscopia de força atômica Neuromielite óptica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cálculos Estocásticos | Dinâmica Molecular | Dinâmica Molecular Direcionada | Espectroscopia de Força Atômica | Imunonanossensores | microscopia de força atomica | neuromielite optica | Biomolecular

Resumo

Neste projeto serão usadas técnicas computacionais para correlacionar curvas de força obtidas com a técnica de microscopia de força atômica (AFM, do inglês atomic force microscopy) com simulações de dinâmica molecular. O objetivo principal é estudar interações entre antígenos e anticorpos relacionados a doenças desmielinizantes, em especial, a Neuromielite Óptica (NMO). A NMO é uma doença inflamatória autoimune na qual o próprio sistema imunitário ataca os nervos ópticos e a medula espinhal. Dados da literatura apontam para um papel central de anticorpos anti-aquaporina 4 no diagnóstico de tal patologia. Com o presente estudo busca-se auxiliar no design de imunossensor com pontas de AFM, determinando-se as forças de interação entre os peptídeos da aquaporina 4 (AQP4) e anticorpos anti-aquaporina 4 (anti-AQP4). Fatores como arranjo e distribuição das biomoléculas em nanossuperfícies, bem como orientação dos sítios ativos, podem afetar as interações alvo e, consequentemente a força de adesão nos experimentos de AFM. As nanossuperfícies funcionalizadas com biomoléculas serão caracterizadas com relação às suas dimensões e simuladas computacionalmente utilizando dinâmica molecular (DM). O recobrimento destas nanossuperfícies será obtido por meio de cálculos estocásticos, aplicados aos resultados obtidos por DM. Estes cálculos poderão fornecer a distribuição do arranjo das biomoléculas nas nanossuperfícies (substratos e pontas de AFM não funcionalizadas e funcionalizadas), em termos de suas configurações aleatórias. Após a modelagem do recobrimento molecular, as interações intermoleculares serão determinadas por dinâmica molecular direcionada (SMD, do inglês, Steered Molecular Dynamics). Tais modelos serão efetivamente corroborados com resultados experimentais de AFM. (AU)

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)

IERICH, JESSICA C. M.; OLIVEIRA, GUEDMILLER S.; VIG, ANA C. A.; AMARANTE, ADRIANO M.; FRANCA, EDUARDO F.; LEITE, FABIO L.; MASCARENHAS, YVONNE P.. A Computational Protein Structure Refinement of the Yeast Acetohydroxyacid Synthase. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 26, n. 8, p. 1702-1709, AUG 2015. (13/09746-5, 14/12082-4, 10/04599-6, 07/05089-9, 13/21958-8, 14/26369-3, 14/12466-7, 08/57859-5, 10/00463-2)

Publicações acadêmicas

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

AMARANTE, Adriano Moraes. Estudo do recobrimento biológico de nanossuperfícies por modelagem computacional: aplicação no desenvolvimento de nanoimunossensores. 2019. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT) São Carlos.