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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)

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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)
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, . (14/12082-4, 13/09746-5, 07/05089-9, 13/21958-8, 14/12466-7, 10/00463-2, 14/26369-3, 08/57859-5, 10/04599-6)
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.

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