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Síntese e investigação estrutural de peptídeos e de polímeros: da inovações no método da síntese ao estudo de alguns peptídeos de relevância fisiológica

Processo: 21/04885-3
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de março de 2022 - 29 de fevereiro de 2024
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica
Pesquisador responsável:Clovis Ryuichi Nakaie
Beneficiário:Clovis Ryuichi Nakaie
Instituição Sede: Escola Paulista de Medicina (EPM). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores associados:Adriana Karaoglanovic Carmona ; João Bosco Pesquero ; Luciana Malavolta Quaglio ; Maria Luiza Vilela Oliva
Assunto(s):Química de macromoléculas  Peptídeos  Metaloendopeptidases  Síntese de peptídeos  Peptidil dipeptidase A  Renina  Ressonância paramagnética eletrônica  Cromatografia 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Cromatografias em coluna | peptídeos | Polímeros | Receptores | ressonância paramagnética eletrônica (RPE) | Síntese de peptídeos | Química de Macromoléculas

Resumo

Cinco sub-linhas de pesquisa compõem este projeto, uma parte fortemente lastreado em aprimoramentos e inovações tecnológicas no complexo método da síntese química de peptídeos (naturais ou não), efetuados em polímeros. Este método, denominado de síntese peptídica em fase sólida (SPFS), vencedor do prêmio Nobel de Química em 1984 (Bruce R. Merrifield, Rockefeller University), tem sido por nós, investigado em diferentes pontos de sua estratégia experimental, permitindo-nos por décadas, propormos alternativas que tem viabilizado, não somente o aumento do rendimento da produção de peptídeos mas também da criação de polímeros e derivados de aminoácidos inovadores com aplicação nesta metodologia. Ainda no caso de polímeros inovadores, iremos testá-los em condições de alto rendimento e alternativamente como suportes sólidos para cromatografias em coluna. Além de polímeros, enfocaremos agora, testes de um protocolo ácido alternativo na crítica etapa de clivagem de cadeias peptídicas do suporte polimérico. Este método lança mão do ácido forte trifluorometanosulfônico e tem apresentado resultados que parecem indicar proposição de uma novo estratégia de clivagem peptídica na SPFS. Finalizando esta parte do projeto de forte conotação química, avançaremos no estudo da introdução de um novo marcador de spin, do tipo aminoácido, na química de peptídeos e polímeros. Trata-se do paramagnético e supressor de fluorescência Poac (ácido 2,2,5,5-tetrametilpirrolidina-N-oxil-3-amino-4-carboxílico), que avaliaremos, comparativamente ao já introduzido por nós - Toac (ácido 2,2,6,6-tetrametilpiperidina-N-oxil-4-amino-4-carboxílico), em termos de viabilidade de uso. Infelizmente este novo marcador de spin, apresenta quatro tipos de enantiômeros em sua estrutura, o que tem dificultado a síntese e purificação do mesmo. Em função destas características, tentaremos encontrar estratégias que viabilizem o seu uso. Apenas como exemplo das vantagens sociais em esforços e aprimoramentos alcançados na SPFS mencionados acima, temos o caso da produção com um protocolo próprio, em escala semi-industrial de um peptídeo terapêutico que após ser transformado em uma formulação medicamentosa (solução nasal), tem sido distribuído a pacientes portadores de Diabetes insipidus. Esta etapa fabril e a de sua distribuição à população, via SUS, foi feita pela Fundação para o Remédio Popular (FURP), vinculada à Secretaria de Saúde do Estado de São Paulo em um convênio sob minha responsabilidade, com a nossa Universidade (Unifesp). Esta atividade de extensão e inovação tecnológica de aplicação prática, está interrompida no momento, pois além de termos que alterar alguns pontos do protocolo de síntese (explicação adiante), as novas direções tanto da Unifesp quanto da FURP se encontram em fase de tentativa de acordo jurídico para a renovação deste processo, de relevância para o SUS. Em complemento, pretendemos nos dois itens finais, aplicar os nossos aprendizados em temas mais biológicos. O primeiro está relacionado com mecanismo de ação das enzimas conversora de angiotensina I (ECA) e da renina, ambas do sistema renina-angiotensina (SRA). No caso da ECA, iremos estudar a seletividade desta metaloendopeptidase através de estudos cinéticos de vários análogos naturais e não naturais do peptídeo (1-7)-Ang (DRVYIHP) que é conhecido inibidor do domínio C desta enzima. O desafio será o de encontrarmos dados cinéticos que permitam um melhor entendimento do mecanismo de ação desta enzima e que também possa viabilizar a síntese de compostos com atividade inibitória para fins terapêuticos. Enfoque um pouco diferenciado será aplicado para a enzima renina, estudando-se, sintética e conformacionalmente, análogos não naturais do seu substrato tetradecapeptídico que libera a angiotensina I em sua ação hidrolítica de endopeptidase seletiva. Trata-se de esforços de continuação de trabalhos correlatos já desenvolvidos e relevância especial será dada a derivados contendo Toac em diferentes posições. (AU)

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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)
FERREIRA, MARIANA M. L.; DE SOUZA, SINVAL E. G.; DA SILVA, CAROLINE C.; SOUZA, LOUISE E. A.; BICEV, RENATA N.; DA SILVA, EMERSON R.; NAKAIE, CLOVIS R.. Pyroglutamination-Induced Changes in the Physicochemical Features of a CXCR4 Chemokine Peptide: Kinetic and Structural Analysis. BIOCHEMISTRY, v. 62, n. 17, p. 11-pg., . (22/03056-6, 21/04885-3)
LOURENCO, THIAGO C.; DE MELLO, LUCAS R.; ICIMOTO, MARCELO Y.; BICEV, RENATA N.; HAMLEY, IAN W.; CASTELLETTO, VALERIA; NAKAIE, CLOVIS R.; DA SILVA, EMERSON R.. DNA-templated self-assembly of bradykinin into bioactive nanofibrils. SOFT MATTER, v. 19, n. 26, p. 11-pg., . (21/04885-3, 22/03056-6, 19/19719-1, 21/10092-6)

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