Estudo teórico da interação entre ligantes bioativos e o receptor TGF-² tipo 1 (ALK-5) empregando métodos de modelagem molecular

• Processo: 14/27189-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2015
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Kathia Maria Honorio
• Beneficiário: Michell de Oliveira Almeida
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Simulação de dinâmica molecular Modelagem molecular
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Acoplamento Molecular | Alk-5 | Dinâmica Molecular | Nbo | Oniom | Qtaim | Modelagem molecular e química teórica

Resumo

Este projeto propõe o uso de técnicas de modelagem molecular para entender os principais fatores relacionados à estrutura eletrônica do receptor TGF-² tipo 1 (ALK-5) e um conjunto de inibidores bioativos. Esse alvo biológico está envolvido no desenvolvimento de doenças como câncer, fibrose e doenças pancreáticas. Para que as análises da interação ligante-receptor sejam realizadas, serão utilizadas metodologias computacionais de fundamental importância no estudo de átomos e moléculas. Para isso, serão utilizadas as seguintes metodologias computacionais: (I) acoplamento molecular, utilizado para inserir os ligantes no sítio ativo de ALK-5 e também para gerar possíveis conformações bioativas dos compostos; (II) métodos de dinâmica molecular, empregados para avaliar a posição atômica do sistema em função do tempo; (III) métodos híbridos (QM/MM), empregando o pacote ONIOM contido no programa Gaussian 09, utilizado para obtenção de propriedades moleculares relevantes para o estudo da estrutura eletrônica do alvo biológico e os inibidores selecionados; (IV) análise NBO, possibilitando descrever a densidade eletrônica em termos de hibridização e efeitos de covalência em funções de ondas poliatômicas entre os inibidores e os principais aminoácidos do sítio ativo do receptor ALK-5; (V) estudo da teoria quântica de átomos em moléculas de Bader (QTAIM) para determinar as posições dos pontos críticos do gradiente da densidade eletrônica dos inibidores e dos principais resíduos do sítio ativo e, posteriormente, calcular as densidades eletrônicas desses pontos críticos utilizando a teoria QTAIM. Desta forma, considera-se que o emprego de metodologias de modelagem molecular será de fundamental importância para o estudo da interação entre o alvo ALK-5 e seus inibidores. (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)

ALMEIDA, MICHELL O.; FARIA, SERGIO H. D. M.; HONORIO, KATHIA M.. An electronic point of view on the inhibition of ALK-5 by bioactive candidates related to cancer. THEORETICAL CHEMISTRY ACCOUNTS, v. 139, n. 5, MAY 6 2020. (14/27189-9, 16/24524-7, 17/10118-0)

ALMEIDA, MICHELL O.; BARROS, DAIANE A. S.; ARAUJO, SHEILA C.; FARIA, SERGIO H. D. M.; MALTAROLLO, VINICIUS G.; HONORIO, KATHIA M.. Study on molecular structure, spectroscopic properties (FTIR and UV-Vis), NBO, QTAIM, HOMO-LUMO energies and docking studies of 5-fluorouracil, a substance used to treat cancer. SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY, v. 184, p. 169-176, SEP 5 2017. (14/27189-9)