Simulação computacional em bioquímica: estrutura eletrônica de agregados polinucleares em metaloenzimas e ligação de inibidores a proteínas tirosina-fosfatases

Resumo

Simulação computacional em bioquímica é uma área de pesquisa incipiente no Brasil e, em particular, no estado de São Paulo. Este projeto visa ampliar o enfoque nesta área, desenvolvendo novos métodos e aplicando metodologias consolidadas num problema relevante. Propomos a implementação de um novo método, baseado em função de onda multiconfiguracional, que permitirá cálculos de estrutura eletrônica de compostos com muitos elétrons desemparelhados, como, por exemplo, agregados de ferro-enxofre encontrados como grupos prostéticos em metaloenzimas. Atualmente, não existe um método geral e confiável para tratar estes sistemas, portanto, o novo método permitirá a exploração de temas inéditos em bioquímica inorgânica. Ao mesmo tempo, propomos estudar os mecanismos de ligação de inibidores a proteínas tirosina fosfatases. Estas são enzimas-chaves na sinalização e regulação de processos celulares e alvos potenciais para o tratamento de doenças como câncer e diabetes. Utilizaremos métodos computacionais de perturbação estatística para estimar a energia livre de ligação de moléculas pequenas às proteínas tirosina fosfatases com objetivo de otimizar racionalmente a potência e a seletividade dos inibidores conhecidos e sugerir novos compostos líderes para o desenvolvimento de fármacos. (AU)