Projetos

Mecânica quântica e mecânica molecular QM/MM

Tratamento quântico da região reativa acoplado ao campo de força clássico do restante do sistema, para mecanismos que a mecânica molecular sozinha não descreve.

2 projetos

Estudo computacional da localização de orbitais moleculares na região de fronteira HOMO-LUMO em sítios de reações enzimáticas: Aplicação no planejamento de fármacos.

Estudo computacional da localização de orbitais moleculares na região de fronteira HOMO-LUMO em sítios de reações enzimáticas: Aplicação no planejamento de fármacos.

Aloisio Almeida de SouzaBSc.

Os mecanismos de reações enzimáticas são amplamente estudados e foram propostos ciclos catalíticos com diversas etapas envolvendo transferência de prótons. Contudo, os efeitos da deslocalização e da transferência eletrônica são quase sempre negligenciados, especialmente no contexto do planeamento de novos medicamentos. Com este projeto pretendemos desenvolver um protocolo para prospecção de fármacos, levando em consideração o agrupamento de orbitais de fronteira e sua vizinhança em sítios catalíticos de enzimas.

Equipe: Pedro Geraldo Pascutti (oritentador), Mariana Simões Ferreira (coorientadora) e José de Anchieta de Oliveira Filho (coorientador)

Estudo in silico da evolução de propriedades quânticas no processo de maturação de afinidade de anticorpos a epítopos do HIV

Lilian Mendonça Alves de OliveiraMSc.

Linfócitos B são os responsáveis pela produção de anticorpos, moléculas capazes de reconhecer e neutralizar antígenos. Os anticorpos apresentam uma região determinante de complementaridade (CDR) que possibilita a interação com os epítopos dos antígenos. Essa interação é fundamental para a neutralização do patógeno. Com os avanços da Biologia Computacional, tornou-se possível modelar tridimensionalmente essas interações em diferentes estágios da maturação de afinidade, utilizando ferramentas como dinâmica molecular e abordagens híbridas de Quantum Mechanics/Molecular Mechanics (QM/MM). Essas técnicas permitem uma análise mais precisa da estrutura, da reatividade química e da afinidade das interações, contribuindo para o desenvolvimento de imunoterapias e vacinas mais eficazes contra vírus como o Vírus da Imunodeficiência Humana (HIV). Avanços no campo da biologia quântica têm apontado que a seleção natural atua sobre a localização tridimensional de orbitais eletrônicos nas estruturas de proteínas e temos interesse em investigar esse fenômeno sob um modelo evolutivo simplificado: o processo de hipermutação somática (SHM), que, efetivamente, seleciona anticorpos progressivamente mais eficientes ao longo de uma infecção. Sendo assim, o objetivo do trabalho é investigar como o processo de hipermutação somática e maturação de afinidade de anticorpos anti-HIV influencia a estrutura do complexo antígeno-anticorpo e as propriedades de reatividade molecular associadas, avaliando alterações nos índices de reatividade eletrônica (como o índice de Fukui) decorrentes das mutações adaptativas.

Equipe: Pedro Henrique Monteiro Torres

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