Projetos

Desenvolvemos e adaptamos soluções computacionais sob medida para atender demandas científicas, acadêmicas e tecnológicas.

Boa parte das perguntas do laboratório não é respondida por nenhuma ferramenta pronta: falta um pipeline que monte complexos homo-oligoméricos em lote, um conversor entre formatos de análise, uma métrica de contato que separe contribuições por resíduo. As ferramentas nascem desse atrito e são publicadas como código aberto, e estão reunidas na aba Software.

Aplicamos abordagens computacionais para identificar, analisar e otimizar moléculas bioativas no contexto do planejamento racional de fármacos.

Na prática, isso combina docagem molecular, triagem virtual de bibliotecas de compostos, simulações de dinâmica molecular dos complexos formados e estimativas de energia livre de ligação. O objetivo é duplo: priorizar candidatos para ensaio experimental e explicar, em nível atômico, de onde vêm a afinidade e a seletividade observadas.

Exploramos os mecanismos moleculares envolvidos em processos biológicos e físico-químicos por meio de abordagens teóricas e computacionais.

Uma proteína não é uma estrutura estática: sua função emerge do movimento. Aqui entram o enovelamento e o desenovelamento proteico, as transições conformacionais que abrem e fecham sítios de ligação, o comportamento de sistemas sob alta pressão hidrostática, a interação de proteínas com as biomembranas que as ancoram e as interações proteína–proteína. Como os estados relevantes costumam estar separados por barreiras que a simulação convencional raramente atravessa, o trabalho depende de métodos de amostragem ampliada e de cálculos de energia livre.

Utilizamos métodos de mecânica quântica para investigar propriedades eletrônicas, reatividade e interações moleculares em nível atomístico.

Nem todo fenômeno biológico é descrito por um campo de força clássico: quebra e formação de ligações, transferência de prótons e elétrons e coordenação de metais exigem tratamento quântico. Métodos híbridos QM/MM permitem descrever o sítio reativo em nível eletrônico mantendo o ambiente proteico e o solvente em nível clássico, e também derivar parâmetros para ligantes ausentes dos campos de força convencionais.

Estudamos a organização, modelagem e análise estrutural de proteínas em larga escala para compreender suas funções e interações.

A maior parte das perguntas do laboratório começa por uma estrutura que não existe experimentalmente. Construímos modelos tridimensionais por modelagem comparativa e por métodos de predição baseados em aprendizado de máquina, avaliamos sua qualidade estereoquímica e energética e os refinamos por simulação antes de qualquer uso posterior. Aplicada em escala, a mesma metodologia trata o proteoma inteiro de um patógeno como espaço de busca por alvos, e não apenas as poucas proteínas já cristalizadas. A análise de redes metabólicas complementa essa busca, apontando pontos de fragilidade do organismo.