Navegando por Autor "Vieira, Davi Serradella"
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Dissertação Alvos terapêuticos da obesidade e potencial in silico do inibidor de tripsina isolado de sementes de tamarindo como precursor de peptídeos inibidores de lipase(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-05-25) Medeiros, Wendjilla Fortunato de; Morais, Ana Heloneida de Araújo; https://orcid.org/0000-0002-6460-911X; http://lattes.cnpq.br/1233944493334651; http://lattes.cnpq.br/5685354458590232; Serquiz, Alexandre Coelho; Vieira, Davi Serradella; https://orcid.org/0000-0001-8353-6262; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471A obesidade é uma doença multifatorial com inúmeros alvos terapêuticos, a qual consiste em um fator de risco para o desenvolvimento de diversas doenças crônicas não transmissíveis. Sendo assim, este estudo objetivou identificar os alvos terapêuticos da obesidade, avaliados in silico, por meio de uma revisão sistemática (RS) e analisar o potencial de peptídeos derivados do modelo teórico do inibidor de tripsina purificado de sementes de tamarindo (ITTp 56/287) interagirem in silico com a Lipase Pancreática Humana (LPH). Primeiramente a RS foi norteada pela seguinte pergunta de pesquisa “Quais os alvos terapêuticos empregados no tratamento da obesidade em estudos in sílico?”, baseada no acrônimo PECo (P, problema; E, exposição; Co, contexto). O protocolo de RS foi desenvolvido e registrado no PROSPERO (CRD42022353808) conforme o Preferred Reporting Items Checklist for Systematic Review and Meta-Analysis Protocols (PRISMA-P) e para a RS foi seguido o PRISMA. A seleção dos estudos foi realizada em concordância com os critérios de elegibilidade, nas seguintes bases de dados: PubMed, ScienceDirect, Scopus, Web of Science, BVS e EMBASE. A estratégia de busca retornou 938 artigos, 9 foram incluídos na pesquisa, resultando na identificação de seis alvos terapêuticos estudados in silico e reavaliados in vivo, sendo cinco estruturas experimentais e teórica. A metodologia utilizada nos estudos foi a do docking molecular e o alvo mais estudado foi a Lipase Pancreática Humana (LPH) (n = 4). A ausência de detalhes metodológicos levou mais de 50% dos trabalhos a serem classificados com “risco de viés incerto” em sete dos onze pontos avaliados. Para os estudos de simulação computacional foi realizada a hidrólise in sílico do ITTp 56/287 (ExPASy PeptideCutter), sendo selecionados cinco peptídeos para modelagem (trRosetta), avaliação do potencial de bioatividade (PeptideRanker), penetração celular (CellPPD) e meia-vida (HLP). Estudos de docking molecular foram conduzidos entre o ITTp 56/287, os peptídeos selecionados e o fármaco Orlistate (controle) para identificação da interação com a LPH (PDB ID:1LPB). O peptídeo (PEP2) que seguiu para o estudo de Dinâmica Molecular (DM) com a LPH, conduzido no software GROMACS, foi classificado como potencialmente bioativo, apresentou alta estabilidade, maior meia-vida em ambiente intestinal simulado (1.863 segundos) e interagiu no estudo de docking (docking score -136.13) com aminoácidos de interesse presentes no bolso catalítico e tampa hidrofóbica do alvo. Na DM entre o PEP2 e a LPH, obteve-se uma energia potencial de interação (EPI) de -628,44 kJ mol-1, onde se destacam quatro resíduos de aminoácidos do PEP2 que foram responsáveis por 74,3% da EPI (Asp3, Ser1, Asp4 e Asp5). Conforme verificado, o ITTp pode ser fonte de novos peptídeos bioativos, em especial o PEP2, que se mostrou um candidato promissor a ser estudado no campo da terapia baseada em peptídeos como inibidor de LPH, fornecendo base para futuros estudos in vitro e in vivo. Com isso, persistindo a obesidade como um problema de saúde pública e frente ao insucesso no controle, é evidente a importância da associação de metodologias in silico nos estudos de potenciais candidatos a alvos drogáveis, bem como na busca por novos agentes terapêuticos.Tese Avaliação computacional de inibidores de fosfolipase a 2 de peçonha de bothrops brazili(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-09-29) Diniz, Eduardo Augusto da Silva; Vieira, Davi Serradella; https://orcid.org/0000-0001-8353-6262; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471; http://lattes.cnpq.br/0856200820997790; Albuquerque, Anderson dos Reis; Barbosa, Euzebio Guimarães; http://lattes.cnpq.br/3197108792266393; Freitas, Gutto Raffyson Silva de; Monteiro, Norberto de Kassio VieiraA miotoxicidade causada por picada de serpentes surge como um dos principais problemas dos acidentes ofídicos, pois não é bem neutralizada pela soroterapia atual. Uma alternativa promissora é a busca por pequenas moléculas inibidoras que possam atuar eficientemente contra múltiplos componentes do veneno. A fosfolipase A2 (PLA2) é frequentemente encontrada no veneno de serpentes e geralmente está associada à miotoxicidade. Assim, representa um excelente alvo para a busca de novos tratamentos. Inicialmente foi estudado a interação da PLA2 com modelos de membrana compostas por 1-palmitoil-2-oleoil fosfatidilglicerol (POPG) e 1-palmitoil-2-oleoil fosfatidilcolina (POPC) para identificar os resíduos da proteína mais importantes para interação com a membrana. Posteriormente, analisou-se o efeito da temperatura na inibição das propriedades catalíticas da PLA2 do veneno de Bothrops brazili pelos ácidos rosmarínico (RSM) e clorogênico (CHL) através de abordagens experimentais e computacionais. Três temperaturas foram avaliadas (25, 37 e 50°C). Na seção experimental, ensaios enzimáticos mostraram que RSM é um melhor inibidor em todas as três temperaturas. A 50°C, a eficiência de inibição diminuiu significativamente para ambos os ácidos. Estudos de docking revelaram que ambos os ligantes se ligam ao canal hidrofóbico do dímero da proteína onde o fosfolipídio se liga no processo catalítico, interagindo com vários resíduos funcionais. Neste contexto, RSM apresenta melhores energias de interação devido a interações mais fortes com a cadeia B do dímero. Simulações de dinâmica molecular mostraram que RSM pode estabelecer interações seletivas com ARG112B de PLA2, que está localizado próximo a resíduos do suposto sítio de ruptura de membrana em estruturas PLA2-like. A afinidade dos ácidos RSM e CHL para PLA2 é ditada principalmente por interações eletrostáticas, especialmente interações estabelecidas com os resíduos ARG33B (para CHL) e ARG112B (RSM) e ligações de hidrogênio com o resíduo ASP89A. A incapacidade do CHL em estabelecer uma interação estável com o ARG112B foi apontada como o motivo de sua menor eficiência de inibição. A menor estabilidade conformacional da proteína promovida pelos ligantes a 37°C para CHL e a 50°C para RSM foi apontada como a razão da menor eficiência de inibição nessas respectivas temperaturas.Tese Avaliação da termoestabilidade, atividade e resistência a ambientes ácidos de uma enzima de interesse biotecnológico via dinâmica molecular(2018-08-31) Silva, Sérgio Ruschi Bergamachi; Vieira, Davi Serradella; Firme, Caio Lima; ; ; ; Souza, Miguel Angelo Fonseca de; ; Barbosa, Euzebio Guimarães; ; Seabra, Gustavo de Miranda; ; Freitas, Gutto Raffyson Silva de;A produção de etanol lignocelulósico através da rota enzimática tem ganhado espaço dentre os processos industriais a fim de substituir o tratamento ácido tradicional. As xilanases (E.C. 3.2.1.8) constituem uma classe de enzimas presentes no coquetel enzimático utilizado para esse fim e possuem grande interesse industrial/comercial devido sua alta versatilidade em diversos processos já conhecidos. Nesse contexto, algumas propriedades de interesse biotecnológico de uma xilanase da família GH11 foram avaliadas a partir de análises das simulações de dinâmica molecular (DM). Em um primeiro estudo, foram realizadas simulações por DM de uma xilanase produzida pela bactéria Bacillus subtilis (XynA_WT) e um mutante quádruplo (Gln7His, Gly13Arg, Ser22Pro e Ser179Cys) que apresenta uma temperatura catalítica ótima 20 ºC acima da XynA_WT. Os resultados da DM sugerem possíveis estratégias para engenharia de xilanases da família GH11 para produzir enzimas termoestáveis. As mutações em regiões que apresentam pouca flexibilidade deveriam preservar a rigidez, mas a substituição delas pode ser escolhida para afetar favoravelmente outras propriedades, como a solvatação ou interações hidrofóbicas. Os dados não explicam apenas o efeito de termoestabilidade de uma xilanase de GH11 observado em experimentos anteriores de evolução direta, mas também fornece informações para o planejamento de outros mutantes GH11 termoestáveis através do desenho racional. Em um segundo estudo, o alvo foi uma quimera formada entre um domínio xilanolítico (XynA) e uma proteína receptora de xilose (XBP) que apresentou uma eficiência catalítica experimental quase 3,5 vezes maior que a mesma xilanase não-quimerizada. Os fatores responsáveis por essa discrepância foram entendidos através de simulações DM. Os resultados sugeriram a formação e estabilização de uma interface proteínaproteína entre os dois domínios na presença e na ausência de xilose no sítio ativo da XBP. Valores de energia potencial de interação (IPE) em função do tempo mostram que existe uma maior estabilização nas interações dessa interface para estrutura com xilose em comparação com a estrutura sem xilose. Parâmetros estruturais como a flexibilidade e volume do sítio ativo também foram avaliados. Em geral, os resultados sugerem que a quimera apresenta uma estrutura mais rígida em comparação com xilanase isolada e, em particular, a região do polegar, que controla a exposição do sítio ativo, demonstra uma redução significativa na flexibilidade. Por fim, simulações DM em diferentes pHs foram feitas com o intuito de entender a queda drástica na atividade catalítica da xilanase (isolada e na forma de quimera) quando presente em ambientes ácidos, e dessa forma, agregar informações para aumentar sua resistência nessas condições. Dados de mudanças do estado de protonação, distância abre-fecha do sítio ativo, raio de giro e superfície acessível ao solvente ajudaram a entender esse fenômeno e fornecem indicativos para futuras pesquisas nesse sentido. A tese reforça a capacidade descritiva, e posteriormente preditiva, das simulações DM no desenvolvimento biotecnológico de xilanases GH11.TCC Caracterização da inibição de Xilanases GH11 por acoplamento proteína-proteína: uma investigação por dinâmica molecular(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2016-12-12) Lima, Elton Marlon de Araújo; Vieira, Davi Serradella; Sérgio Rushi Bergamachi Silva; Vieira, Davi Serradella; Mazzé, Fernanda Marur; Braga, Tiago PinheiroXilanases são enzimas produzidas por vários organismos como bactérias e fungos e são capazes de hidrolisar as ligações 1,4-beta da cadeia principal da xilana (principal componente da hemicelulose). As xilanases apresentam grande aplicabilidade na indústria biotecnológica, com destaque para os processos de geração do etanol de segunda geração. O objetivo do estudo é investigar o processo molecular fundamental da inibição de xilanases GH11, assim como uma caracterização estrutural/energética do sítio ativo dessas enzimas. Foram estudadas, por simulação de dinâmica molecular, duas xilanases da mesma família, com diferentes sensibilidades com relação à inibição por acoplamento com a proteína XIP-1, a xilanase XYNC, produzida pelo fungo Penicillium funicolosum, que sofre inibição, e a xilanase NpXyn, produzida pelo fungo Neocallimastix patriciarum, que é a única enzima xilanase fúngica a não sofrer inibição pela XIP-1. A energia de interação média dos acoplamentos NpXyn+XIP-I e XYNC+XIP-I são -1.63 kcal/mol e -9.27 kcal/mol, respectivamente. As análises por RMSF (raiz da flutuação quadrática média) por resíduo mostram claramente diferentes padrões de flexibilidades na interface proteica das duas xilanases. A região que forma o sítio catalítico é mais estabilizada (baixa flutuação) na NpXyn em comparação com a XYNC. A análise pontual do sítio catalítico das xilanases, frente o resíduo mais importante da XIP-1 (Arg149), mostrou que os resíduos catalíticos da XYNC estão mais próximos da Arg149 e que não há formação de uma interface, na região dos dedos, que impeça a inibição. Na NpXyn a presença de resíduos “hotspot” na região do dedos da xilanase forma uma interface estável com a proteína inibidora, impedido o acesso da a Arg149 ao resíduos catalíticos, o que impede a inibição.Tese Caracterização e previsão de adsorção em materiais microporosos heterogêneos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-01-24) Montenegro, Danielle Lobo; Silva, Djalma Ribeiro Da; https://orcid.org/0000-0001-6902-149X; http://lattes.cnpq.br/2791074318745945; http://lattes.cnpq.br/3154345821589008; Albuquerque, Anderson dos Reis; http://lattes.cnpq.br/4983201442276288; Vieira, Davi Serradella; https://orcid.org/0000-0001-8353-6262; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471; Silvino, Pedro Felipe Gadelha; https://orcid.org/0000-0002-0405-5813; http://lattes.cnpq.br/9764420521988412; Gonçalves, Daniel Vasconcelos; https://orcid.org/0000-0003-4286-8169; http://lattes.cnpq.br/7642194279500589; Oliveira, José Carlos Alexandre de; https://orcid.org/0000-0002-9137-7481; http://lattes.cnpq.br/2534664728783506A simulação molecular é uma ferramenta poderosa para prever a adsorção de gases e para caracterizar materiais microporosos. As isotermas de adsorção foram calculadas usando o método de Monte Carlo aplicado ao ensamble Grande Canônico. Novo kernel de isotermas de N2 em γ-alumina e de SO2 em carbono ativado foram apresentados com diferentes tamanhos de poros para caracterizar a faixa de microporos da γ-alumina e para prever a adsorção de SO2 em materiais carbonáceos. A distribuição de tamanho de poros representativos da γ-alumina e do carbono ativado foram calculadas com isotermas de N2 a 77K. Uma caracterização complementar dos carbonos C141 e WV1050 foi obtida com isotermas de CO2 a 273 K. A coleção de isotermas de N2 em slit pores de γ-alumina apresentou um melhor desempenho na descrição da isoterma experimental de N2 do que os modelos baseados em poros cilíndricos, confirmando as evidências experimentais sobre a natureza morfológica da γ-alumina. Duas amostras de γ-alumina foram investigadas e observamos que 12 a 22% do volume total consiste em microporos, que não são caracterizados adequadamente com as aproximações do kernel cilíndrico. Pela primeira vez na literatura, o modelo rMD foi usado para predizer isotermas de adsorção de gases. As isotermas simuladas obtidas para o modelo de poros heterogêneos estão de acordo com os dados experiementais e reproduziram de forma satisfatória a adsorção de SO2 a 298 K nos carbonos ativados C141 e WV1050. O aprimoramento da previsão de caracterização deve melhorar o design de materiais microporosos adequados para diferentes aplicações de catálise e adsorção e a previsão de isotermas de adsorção de gases tóxicos, como SO2, em carbono amorfo por meio de técnicas de simulação molecular ajudará os pesquisadores, que trabalham com adsorção sob condições operacionais críticas, a projetar materiais adsorventes adequados para diferentes processos sem a necessidade de realizar testes experimentais laboriosos.Dissertação Caracterização estrutural e potencial antimicrobiano, antiparasitário e antiproliferativo de novos peptídeos análogos da stigmurina(2019-03-25) Carmo, Bruno Amorim do; Pedrosa, Matheus de Freitas Fernandes; ; ; Vieira, Davi Serradella; ; Araújo, Joselio Maria Galvão de; ; Ximenes, Rafael Matos;Na peçonha de escorpiões é possível encontrar uma rica fonte de componentes biologicamente ativos com elevado potencial para aplicação terapêutica e biotecnológica, podendo ainda serem utilizados como protótipos para obtenção de novos fármacos. O objetivo deste estudo foi caracterizar a conformação estrutural, avaliar as atividades antimicrobiana, antiparasitária, antiproliferativa e demonstrar o possível mecanismo de ação por trás dessas atividades, utilizando a dinâmica molecular de dois novos peptídeos análogos do peptídeo escorpiônico Stigmurina, denominados StigA25 e StigA31. As substituições de aminoácidos na sequência nativa por resíduos de lisina resultaram no aumento da carga superficial e momento hidrofóbico dos peptídeos análogos, com o aumento teórico na conformação helicoidal. Na análise por dicroísmo circular, os peptídeos análogos apresentaram a capacidade de modificar sua conformação estrutural dependendo do meio em que se encontram, apresentando estabilidade térmica a uma ampla variação de pH e temperatura, com resultados semelhantes para o peptídeo nativo. StigA25 e StigA31 demonstram amplo espectro de ação antimicrobiana e antiparasitária T. cruzi in vitro com efeito superior ao peptídeo nativo e a antibióticos de referência, com reduzido efeito hemolítico nas concentrações que apresentam atividade biológica e atividade antiproliferativa em células HeLa. Portanto, este estudo demonstra o potencial terapêutico desses peptídeos análogos e o efeito promissor da engenharia de peptídeos para o potencial desenvolvimento de novos agentes terapêuticos.Tese Degradação fotocatalítica do Ibuprofeno usando nanopartículas de Titânio suportada em Carbono Cmk-3 Mesoporoso(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-07-22) Miranda, Maicon Oliveira; Braga, Tiago Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9170391410490804; http://lattes.cnpq.br/1441138980070789; Santos, Anne Gabriella Dias; http://lattes.cnpq.br/2626033210573145; Huitle, Carlos Alberto Martinez; http://lattes.cnpq.br/2485073932883264; Vieira, Davi Serradella; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471; Silva Filho, Edson Cavalcanti da; http://lattes.cnpq.br/7892423373858047O presente trabalho aborda o papel das nanopartículas de TiO2 dispersas em carbono CMK-3 mesoporoso ordenado usando diferentes teores de Ti, foram sintetizadas com sucesso e sua atividade na degradação fotocatalítica do ibuprofeno foi avaliada. Os fotocatalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio, refletância difusa, espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), microscopia eletrônica de varredura (MEV-FEG) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Foi apresentado um estudo teórico-computacional por meio do cálculo da energia de ponto único para avaliar a interação entre o TiO2-C e também outro estudo usando a abordagem DFT para estimar a região preferencial de ataque do radical OH•. Os difratogramas, os espectros Raman e XPS confirmaram a formação da fase anatase e carbono grafítico. O resultado de DRX a baixo ângulo, as isotermas a partir da fisissorção de N2 e as imagens de MET indicaram que o suporte CMK-3 não sofre uma mudança significativa na estrutura mesoporosa após a inserção de TiO2. A razão entre as bandas ID/IG, observada nos espectros Raman, não variou significativamente com o aumento do teor de titânio, o que mostra que o suporte CMK-3 foi praticamente inalterado com a adição de Ti. Os tamanhos dos cristais de anatase variaram entre 8 e 15 nm e as áreas específicas variaram de 348 a 586 m2.g-1, dependendo do teor de TiO2. O cálculo de energia de ponto único confirmou que a energia de interação entre o óxido de titânio e o carbono aumenta com o aumento da quantidade de Ti. O mecanismo de degradação e mineralização do ibuprofeno segue uma sequência de reações radicalares que ocorrem na interface sólido-líquido, podendo levar à formação de intermediários antes de sua mineralização. O fotocatalisador 1%TiO2/CMK-3 exibiu o melhor desempenho fotocatalítico, atingindo 100% de degradação em apenas 5 min. Os resultados da demanda química de oxigênio e do carbono orgânico total confirmaram a mineralização do ibuprofeno a CO2 e H2O. A variação do pH e massa também pode alterar a quantidade de subprodutos formados. Diferentes subprodutos foram identificados por CGEM, como 4-isobutilacetofenona. O simples estudo usando a abordagem DFT demonstrou que o radical OH• ataca preferencialmente a região de maior densidade eletrônica da molécula de ibuprofeno devido a menor energia livre, o qual está localizado ao redor do anel aromático (ligações C=C). A presença do radical OH• foi confirmada por meio de uma reação modelo usando ácido salicílico como molécula sonda.Dissertação Estudo da dinâmica e caracterização estrutural da interface proteica em Quimeras Xilanase-XBP por simulação molecular(2019-07-17) Diniz, Eduardo Augusto da Silva; Vieira, Davi Serradella; Pergher, Sibele Berenice Castella; ; ; ; Albuquerque, Anderson dos Reis; ; Monteiro, Norberto de Kassio Vieira;No campo de biologia molecular e biotecnologia, proteínas possuindo duas ou mais atividades combinadas, aliada a uma estabilidade estrutural apropriada, vem apresentando uma ampla aplicação. Foram produzidas, há alguns anos, três enzimas híbridas/quimeras por uma estratégia semi-racional de fusão de proteínas, resultando na inserção de uma proteína ligadora de xilose (Xylose Binding Protein - XBP) a uma xilanase GH11, cuja função é degradar a xilana, principal componente da parede celular de vegetais. As enzimas produzidas apresentaram como característica uma eficiência catalítica na degradação da xilana de duas a três vezes maior do que a xilanase isolada além de aumentarem ainda mais sua atividade em presença de xilose, substância que naturalmente inibiria a xilanase isolada. A ativação por xilose ocorre via mecanismo alostérico. Atualmente, técnicas de simulação tais como a dinâmica molecular (DM) são as mais capazes de trazer informações detalhadas em nível atômico a respeito do comportamento estrutural de proteínas, porém estão limitadas em geral à escala de nanossegundos e estão sujeitas ao risco de as estruturas estarem presas em mínimos de energia locais. Nessa dissertação foram tratadas formas de contornar essas limitações com o uso de uma técnica computacionalmente menos exigente, o CONCOORD, para o caso de proteínas quiméricas com efeito alostérico. Técnicas estatísticas mais robustas (Análise do Componente Principal e Análise do Modo Funcional) foram usadas para os conjuntos conformacionais gerados, a fim de trazer maior esclarecimento sobre os movimentos funcionais em tais proteínas. Além disso, uma caracterização estrutural detalhada das interfaces proteicas formadas entre os domínios enzimáticos foi realizada visto que tal interface exerce papel fundamental no efeito alostérico. A análise FMA indicou que a estabilidade da interface está bem relacionada com um movimento específico, a rotação dos domínios xilanase e XBP em sentidos contrários, que mostrou correlação razoável com a energia interfacial para as quimeras 209, 262 e 271. Foi identificada a presença de resíduos interfaciais intermitentes, em especial nas quimeras 209 e 262. Observou-se que a ocorrência de uma variação conformacional alta ao longo das simulações realizadas está associada a uma alteração da energia interfacial, principalmente para as quimeras 209 e 262, ou seja, quando a proteína sofre alguma transição conformacional considerável a energia interfacial responde, aumentando ou diminuindo, o que está de acordo com a existência de resíduos interfaciais intermitentes. A detecção de tais resíduos é de grande importância para entender o mecanismo estrutural de estabilização e alosterismo determinado pela posição de inserção da XBP na xilanase. Os resultados obtidos aqui podem guiar uma proposição racional de mutações pontuais nas quimeras com o intuito de melhorar a estabilidade da interface protéica e, consequentemente, o efeito alostérico, como a inserção de pontes dissulfeto na interface priorizando os resíduos identificados na interface protéica. As enzimas híbridas mutantes produzidas in silico podem ser testadas experimentalmente pelos grupos colaboradores.Tese Estudo experimental e teórico das interações de espécies químicas na superfície do eletrodo de diamante dopado com boro para promover a formação de espécies fortemente oxidantes(2018-08-10) Costa, Tamires Ferreira da; Huitle, Carlos Alberto Martinez; ; ; Vieira, Davi Serradella; ; Cavalcanti, Eliane Bezerra; ; Alfaro, Marco Antonio Quiroz; ; Cavalcante, Maria Gorette;Os filmes de diamante recebem atenção especial na eletroquímica devido às suas propriedades peculiares (baixa corrente capacitiva, ampla janela de potencial em meio aquoso, cinética de transferência de elétrons rápida em múltiplos sistemas redox, adsorção molecular fraca (baixa passivação) e resistência à corrosão), principalmente quando as superfícies de diamante dopadas com boro foram empregadas. Estudos recentes demonstraram que os mecanismos de oxidação de compostos orgânicos, bem como a formação das espécies fortes oxidantes, são fortemente influenciados pelas características da camada condutora e as propriedades do substrato dos ânodos de diamante. O principal objetivo deste projeto é estudar por procedimentos experimentais e cálculos teóricos as interações de diferentes espécies na superfície do eletrodo de BDD. Os cálculos foram realizados nos níveis teóricos MP2 (com o conjunto de base de aug-cc-pVTZ (ATZ)) e DFT (com os funcionais: BHandHLYP, PBE1PBE e X3LYP) implementados no pacote Gaussian 09. O solvente foi descrito por dois modelos implícito: PCM e SMD. A reação de desprendimento de átomo de hidrogênio da molécula de ácido oxálico pelo radical hidroxila, a sequência da reação atinge a barreira de energia relativamente alta de aproximadamente 0,55 eV. A reação global de degradação do ácido oxálico é exotérmica cerca de 7 eV, o que deve tornar este um caminho muito eficiente. Os resultados teóricos são basicamente aplicáveis a qualquer eletrodo inerte, no qual a formação do radical hidroxila e a degradação do ácido oxálico prosseguem através do mecanismo da esfera externa, sem adsorção de intermediários. A concentração de sulfato em solução é um parâmetro importante durante a degradação de compostos orgânicos. Soluções em concentração baixa permitiram a condutividade necessária para a passagem da corrente elétrica aplicada para promover a oxidação do ácido oxálico. Entretanto, as moléculas do composto orgânico eram degradadas diretamente na superfície do eletrodo de diamante mediante transferência de elétrons. Além disso, a produção de radicais hidroxila não foi suficiente para promover uma degradação eletroquímica mediada. Estes comportamentos foram evidenciados pelas curvas de polarização e o monitoramento da formação do aduto RNO-●OH quando os radicais hidroxila eram produzidos na solução. Por outro lado, quando a concentração de sulfato era significativamente alta na solução (1 × 10-2 M), a degradação do ácido oxálico ocorre por oxidação mediada pelo radical SO4•-. Os cálculos teóricos foram obtidos em um solvente, predominantemente de moléculas de água, com condutividade suficiente para permitir o desenvolvimento das reações eletroquímicas em superfície.TCC Estudo por simulação molecular do sistema proteína quinase-inibidores NATAL, RN 2015(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-12-18) Ferreira, Isabelle Mariane de Lima; Vieira, Davi Serradella; Vieira, Prof. Dr. Davi Serradella; Souza, Prof. Dr. Miguel Ângelo Fonseca de; Silva, Me. Sérgio Ruschi BergamachiProteínas quinases são enzimas que regulam a atividade biológica de outras proteínas fosforilando aminoácidos específicos usando ATP como fonte de fosfato. As quinases apresentam um papel central na transdução do sinal, estando relacionadas à processos fundamentais no ciclo celular e até mesmo uma relação bem estabelecida com o câncer. Dentre as diversas famílias de proteínas pertencentes às quinases, o foco do trabalho são as proteínas quinases da família CK2 que são responsáveis por diversas funções na célula e ainda é encontrada em alta atividade em cancros como de próstata e renal. Além disso, sendo apontada por possuir atividade antiapoptótica o que corrobora para o potencial oncogênico da célula. Por isso, pesquisas têm focado no descobrimento de novos fármacos que agem por um mecanismo de controle (inibição) dessas proteínas quinases CK2. Para fomentar a descoberta de inibidores para as quinases, a biologia estrutural e a modelagem molecular computacional estão sendo utilizadas para caracterização e otimização de inibidores eficientes. No presente trabalho pretendeu-se desenvolver uma abordagem computacional utilizando métodos de desenho de estruturas, docking molecular, para gerar as estruturas dos complexos e quantificar a afinidade quinases-inibidores, empregando simulação molecular para procurar avaliar os efeitos de estabilidade e energia. Para o estudo das interações quinase-inibidor, foi adotado dois inibidores que apresentam ações já comprovadas da família quinase CK2. São estes o TBB (4,5,6,7-tetrabromo-1Hbenzotriazol) e o DMAT (2-dimetilamino-4,5,6,7-tetrabromo-1H-benzimidazol). Os resultados mostraram boa consonância com os dados experimentais que demonstram maior interação do fármaco TBB com a CK2 do que o DMAT.Dissertação Estudo teórico aplicado ao petróleo: estabilidade dos alcenos e recuperação terciária(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-02-22) Freitas, Gutto Raffayson Silva de; Firme, Caio Lima; ; http://lattes.cnpq.br/6586639715910129; ; Vieira, Davi Serradella; ; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471; Rosembach Júnior, Nilton; ; http://lattes.cnpq.br/6549308073609288; Pergher, Sibele Berenice Castella; ; http://lattes.cnpq.br/5249001430287414; Dantas, Tereza Neuma de Castro; ; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783139Z0&dataRevisao=nullO presente trabalho tem como objetivo o estudo a nível teórico de alguns processos empregados no refino das frações do petróleo e na recuperação terciária deste fluido. No terceiro capitulo, investigamos um método de hidrogenação das frações de petróleo através da QTAIM (Quantum Theory of Atoms in Molecules) e parâmetros termodinâmicos. O estudo das reações de hidrogenação, bem como a estabilidade dos produtos formados, está diretamente relacionada à melhoria dos produtos de refino na indústria petroquímica. No quarto capítulo, realizamos o estudo a nível teórico das interações intermoleculares que ocorrem no processo de recuperação terciária de petróleo, ou seja, as interações competitivas envolvendo moléculas de tensoativos nãoiônicos, o petróleo e o quartzo da rocha onde o petróleo está acumulado. Os cálculos foram desenvolvidos utilizando o método semi-empírico PM3 (Parametric Model 3). Estudamos um conjunto de dez tensoativos não-ionicos, de origem natural e sintéticos. O estudo das interações rocha-tensoativo foi realizado sobre a superfície do quartzo (001) completamente hidroxilada. Foram obtidos resultados energéticos e geométricos de várias orientações dos tensoativos sobre o quartzo. Através da QTAIM foi obtida a análise da densidade eletrônica das interações, e assim, fornecendo detalhes sobre a formação de ligações de hidrogênio e hidrogênio-hidrogênio, nos sistemas estudados. Os resultados obtidos mostram que a adsorção de tensoativos etoxilados na superfície da rocha ocorre através de ligação de hidrogênio do tipo C-H---O, e tensoativos derivados de polióis ocorre por ligações O-H---O. Para as estruturas de adsorção estudadas, a grande distância do tensoativo para a superfície aliada com os baixos valores de densidade de carga, indicam que há uma interação muito fraca, caracterizando uma adsorção física em todos os tensoativos estudados. Evidenciamos que tensoativos com o grupo polar constituído por unidades oxietileno, apresentaram a menor adsorção sobre a superfície do quartzo, ao contrário dos derivados de polióisDissertação Estudo teórico de intermediários tetraédricos acidez / basicidade e estereosseletividade enzimáticos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2014-08-08) Silva, Sérgio Ruschi Bergamachi; Firme, Caio Lima; ; http://lattes.cnpq.br/6586639715910129; ; http://lattes.cnpq.br/4598559457867912; Vieira, Davi Serradella; ; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471; Maciel, Maria Aparecida Medeiros; ; http://lattes.cnpq.br/5360188002708095; Santos, Zilvam Melo dos; ; http://lattes.cnpq.br/4514068026830748No presente trabalho objetivou-se inicialmente, o estudo teórico da estabilidade de intermediários tetraédricos formados a partir de reações de adição à carbonila utilizando a teoria perturbativa Møller-Plesset de segunda (MP2) e terceira ordem (MP3). Correlações lineares entre a diferença de energia eletrônica de reações com índices de Wiberg e comprimentos de ligações C-O foram obtidas, tendo sido observado que a estabilidade dos adutos formados depende diretamente da densidade eletrônica envolvida entre esses átomos. O entendimento dos parâmetros eletrônicos dessas estruturas possui grande importância devido ao grande uso de reações químicas que em seu curso formam este tipo intermediário tetraédrico. Empregando a metodologia ONIOM (B3LYP:AMBER), avaliou-se a estereosseletividade de uma reação enzimática entre a enzima CAL B com um éster de cadeia longa. Neste estudo, foram obtidas as energias eletrônicas do estado inicial e do intermediário da etapa lenta da reação da transesterificação a partir das duas possíveis faces proquirais Re e Si. O objetivo foi estudar a enantiosseletividade da CAL B e racionalizá-la a partir da teoria quântica de átomos em moléculas (QTAIM). Um estudo teórico utilizando compostos inorgânicos foi realizado com o método ab initio CBS-QB3 objetivando encontrar uma relação entre termodinâmica e equilíbrio envolvendo ácidos e bases. Os resultados observados mostraram uma excelente relação entre a variação da energia livre de Gibbs, ΔG, de dissociação de ácidos com o ΔG da reação de hidrólise da base conjugada correspondente. Observou-se, ainda, uma relação entre o ΔG da reação de hidrólise de ácidos conjugados e seus correspondentes raios atômicos mostrando que a estabilidade desempenha um papel importante nas reações de hidrólise. A importância da solvatação no comportamento ácido/base quando comparado a ΔGs teóricos e experimentais, também foi avaliada.Dissertação Estudos eletroquímicos e teóricos sobre a oxidação de compostos orgânicos modelo no eletrodo de diamante dopado com boro: comportamento eletroquímico, mecanismos de oxidação e DFT(2016-07-20) Silva, Ámison Rick Lopes da; Huitle, Carlos Alberto Martinez; ; ; Vieira, Davi Serradella; ; Cavalcante, Maria Gorette; ; Monteiro, Norberto de Kassio Vieira;A oxidação eletroquímica é um tipo de processo que pode ocorrer diretamente no ânodo, a partir de uma transferência direta com a superfície, ou também através de uma oxidação indireta mediante a geração de espécies ativas de oxigênio as quais podem ser fisicamente adsorvidas (na forma de radicais hidroxila (●OH), ou quimicamente adsorvidas (oxigênio se apresenta em estrutura de óxido), na superfície do eletrodo. Esse processo está relacionado ao tipo do material anódico utilizado e a sua atividade eletrocatalítica. Porém, essa atividade pode ser também, prejudicada devido à formação de filmes poliméricos, reações paralelas de produção de oxidantes bem como, a reação de evolução de oxigênio. Dentre os materiais eletrocatalíticos mais estudados encontra-se os filmes de diamante dopado com boro (DDB). O eletrodo de DDB possui excelentes propriedades tais como estabilidade eletroquímica a elevadas densidades de correntes, estabilidade a corrosão, superfície inerte com baixas propriedades de adsorção e dureza. A alta eficiência do DDB para remoção dos compostos orgânicos é atribuída à capacidade de produzir uma grande quantidade de radicais hidroxilas mediante a eletrólise da água. Estes radicais apresentam alta reatividade com os compostos orgânicos, devido à sua fraca interação (fracamente adsorvido) com o filme de DDB são também, não seletivos e mineralizam completamente poluentes orgânicos com uma alta eficiência de corrente. Entretanto, alguns compostos orgânicos são de fácil degradação em relação a outros, bem como, alguns compostos orgânicos também interagem com a superfície do DDB. Assim, devido à necessidade de entender o processo químico em escala molecular, a inclusão de estudos teóricos computacionais esta sendo de maior interesse, na qual são desenvolvidos cálculos físico-químicos advindos da química quântica, utilizando a Teoria do Funcional da Densidade (DFT). A DFT trata sistemas com muitos elétrons usando funções que representam a densidade eletrônica das moléculas a fim de se obter: propriedades eletrônicas, cargas atômicas e energias dos intermediários que compõe a superfície de energia potencial de uma reação química, avaliar a estabilidade de modo comparativo entre compostos e entender os mecanismos de reação seguidos e propostos. Assim, o objetivo deste trabalho foi o uso de DDB para o estudo do comportamento eletroquímico de compostos orgânicos (hidroquinona, catecol, resorcinol, ácido acético, ácido fórmico e ácido oxálico) bem como o entendimento do processo de degradação, dos mesmos quando eletrolisados. Além disso, estudos computacionais referentes ao comportamento das espécies químicas frente ao eletrodo de DDB com a intenção de obter as configurações de interação do composto orgânico na superfície do eletrodo ou no entendimento de desvendar as interações entre as espécies oxidantes fortes em solução com os compostos orgânicos durante sua degradação.Artigo Functionalization of gold nanoparticles with two aminoalcohol-based quinoxaline derivatives for targeting phosphoinositide 3-kinases (PI3Kα)(Royal Society of Chemistry (RSC), 2018-12-17) Silva, Janine de Araújo; Menezes, Fabrício Gava; Athayde, Heloiza Fernanda Oliveira da Silva; Vieira, Davi Serradella; Silva, Sérgio Ruschi Bergamachi; Bortoluzzi, Adailton J.; Sant’Anna, Celso; Eugenio, Mateus; Neri, Jannyely Moreira; Gasparotto, Luiz Henrique da SilvaQuinoxaline derivatives have attracted considerable attention due to their vast range of applications that includes electroluminescence and biomedicine. Concerning the latter, the literature has shown that compounds with a quinoxaline motif bind quite efficiently to phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinases (PI3Ks), which are enzymes found to be overexpressed in some types of neoplasms. In the present study, gold nanoparticles (AuNPs) were easily functionalized with 2,3-diethanolminoquinoxaline (DEQX) and 2-(2,3-dihydro-[1,4]oxazino[2,3-b]quinoxalin-4-yl)ethanol (OAQX). We made use of glycerol in alkaline media as reducing agent and the quinoxalines served as capping ligands to stabilize the AuNPs. This is the first report on the modification of a nanostructure with quinoxalines. Functionalization confers nanoparticles the required specificity to target only cancer cells, which opens possibilities for phototherapy since the modified AuNPs would concentrate in the tumor tissue as a consequence of PI3Kα overexpression. Molecular dynamics simulations have shown that DEQX and OAQX are potential inhibitors of PI3Kα since they bind to the active site of the enzyme in a way similar to other known inhibitors.Dissertação Investigação in silico da interação de peptídeos antimicrobianos análogos da Stigmurina com modelos de membranas(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-09-23) Oliveira, Igor Rafael Resende de; Vieira, Davi Serradella; Silva, Sérgio Ruschi Bergamachi; http://lattes.cnpq.br/4598559457867912; https://orcid.org/0000-0001-8353-6262; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471; Fuzo, Carlos Alessandro; Albuquerque, Anderson dos Reis; http://lattes.cnpq.br/4983201442276288A Stigmurina (Stig), peptídeo originário da peçonha do escorpião Tityus Stigmurus, e seus análogos (StigA8 e StigA18) se mostraram eficazes em estudos anteriores in-vitro e in-vivo (Larvas de Mariposa Galleria Mellonella). A Stig apresentando atividade antibacteriana sobre bactérias Gram-Positivas e os análogos em ambas, Gram-Positivas e Gram-Negativas. Com o objetivo de investigar detalhadamente a interação desses peptídeos com diferentes membranas bacterianas, a fim de estabelecer parâmetros estruturais para discutir o mecanismo de ação desses peptídeos, foram realizadas simulações de dinâmica molecular (DM) dos peptídeos Stig, StigA8 e StigA18 em modelos de membranas Gram-positivas e Gram-negativas. Sistemas com 1, 2 e 7 peptídeos foram simulados para investigar o efeito da concentração peptídica na perturbação das membranas. As simulações de DM foram realizadas usando o pacote de programas Groningen Machine for Chemical Simulations (Gromacs) 2018. As análises de perturbação e estabilidade foram realizadas com o MEMPLUG (Espessura da Membrana, Área por lipídios e Parâmetro de Ordem). As energias de interação intermolecular foram calculadas em função do tempo entre cada peptídeo e a membrana, mostrando que existe uma maior estabilização nas interações dos peptídeos análogos com as membranas bacterianas em comparação com a Stig. Parâmetros estruturais, como a fluidez da membrana e a área por lipídio, também foram avaliados. Os peptídeos análogos provocaram maior desordem na cauda lipídica das membranas bacterianas do que a Stig, caracterizando o maior efeito de perturbação causado pelos análogos. As membranas bacterianas sofreram um leve aumento em sua área superficial, o que se deu pela interação superficial e acoplamento na superfície da membrana por parte dos peptídeos. Por fim, das simulações para os sistemas concentrados (7 peptídeos) observou-se a formação de agregados, e consequentemente, uma maior perturbação local nas membranas, com drásticas reduções nas espessuras delas na região de interação. O presente trabalho corrobora os resultados experimentais e sugere que o mecanismo de ação desses peptídeos deve ser investigado por simulações mais longas, em concentrações que propiciem a formação de agregados.Tese Modelagem computacional da interação entre o íon de cálcio (II) e espécies inibidores de incrustação: compreendendo a reação anti-incrustação(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-08-30) Lima, Djalan França de; Souza, Miguel Ângelo Fonseca de; Menezes, Fabricio Gava; https://orcid.org/0000-0003-2153-1647; http://lattes.cnpq.br/2848745987784319; https://orcid.org/0000-0003-4680-4445; http://lattes.cnpq.br/3530941218204965; http://lattes.cnpq.br/2232120902268290; Leitão, Ezequiel Fragoso Vieira; Vieira, Davi Serradella; Silva, Júlio Cosme Santos daA deposição de sais incrustantes, particularmente carbonatos de cálcio (CaCO3), nos equipamentos de produção é um problema bastante desafiador para a indústria de petróleo e gás. O processo de deposição de sais incrustantes é muitas vezes um problema intrínseco, ocorrendo como consequência das condições físico-químicas nos poços de petróleo. Com a finalidade de remediar as indústrias de petróleo usam espécies químicas chamadas de inibidores de incrustação para evitar o processo de deposição. O entendimento do mecanismo molecular da ação dos inibidores não está completamente esclarecido. Diante desse cenário, foi elaborado estudos computacionais para calcular as propriedades eletrônicas e estruturais da interação entre inibidores de incrustação e cátions de cálcio (Ca2+), com o intuito de fornecer detalhes no nível molecular sobre a ação mecanística dos anti-incrustantes. Para estes estudos foi utilizado a abordagem de métodos do funcional da densidade combinado com o modelo de solvatação implícito para os cálculos quânticos de estrutura eletrônica. A tese foi dividia em três estudos distintos, envolvendo o cálculo da energia de ligação entre o(s) íon(s) Ca2+ e espécies inibidoras, quais sejam: (i) hexametafosfato de sódio, (NaPO3)6 - HMPS; (ii) o monômero do copolímero poli (ácido 4-estireno-sulfônico-co-ácido maleico) [P(SS-MA)] e o surfactante aniônico dodecil sulfato de sódio (SDS); e (iii) os monômeros dos polímeros carboximetilcelulose (CMC) e hidroxietilcelulose (HEC). Para a espécie HMP foram estimados os valores de pKa do processo de (des)protonação da espécie (HPO3)6, quais sejam: pKa1 = -1,2; pKa2 = -0,98; pKa3 = +3,7; pKa4 = +5,6; pKa5 = +10,4; e pKa6 = +12,0. Os valores obtidos pelos cálculos teóricos apresentam boa concordância com valores de +6,2 (pKa4) e +9,2 (pKa5) obtidos experimentais. Em todos os casos as energias de ligação entre as espécies inibidoras e o íon Ca2+ foram comparados com as energias de ligação de Ca2+···HCO3- e Ca2+···CO32-. Em (i) os complexos formandos pela interação entre os íons Ca2+ em cada sítio de coordenação do HMP, nas suas formas aniônicas H4(PO3)6 e H2(PO3)6, são termodinamicamente favoráveis. Em (ii) os resultados teóricos sugerem que as energias de ligação entre a espécie monomérica de P(SS-MA) e íons Ca2+ são termodinamicamente favoráveis se a coordenação ocorrer através dos grupos carboxilatos. Porém, a energia de ligação entre o SDS e íon Ca2+ é desfavorável em termos da energia de Gibbs. Além disso, a interação cooperativa do surfactante SDS e P(SS-MA) com o(s) íon(s) Ca2+ pode resultar em um complexo exergônico. Por fim, em (iii) os resultados dos cálculos de energia de ligação entre o Ca2+ e os monômeros de CMC e HEC sugerem que o cátion Ca2+ interage mais fortemente com o CMC do que com o HEC. Isso ocorre porque enquanto o monômero de CMC tem grupos carboxilatos para interagir com o cátion, o HEC tem apenas grupos polares (não aniônicos). Além disso, para esse sistema foi calculado a energia de interação dos monômeros com um cluster de [CaCO3]5. Os resultados teóricos sugerem que o monômero de CMC pode substituir a posição de um íon CO32- no cluster, mas o monômero de HEC não tem está habilidade.Tese Modelos experimentais que simulam a digestão proteolítica humana e prospecção in sílico de peptídeos derivados do inibidor de tripsina purificado de sementes de tamarindo com potencial anti-SARS-CoV-2(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-01-23) Luz, Anna Beatriz Santana; Morais, Ana Heloneida de Araújo; Monteiro, Norberto de Kassio Vieira; https://orcid.org/0000-0002-6460-911X; http://lattes.cnpq.br/1233944493334651; https://orcid.org/0000-0002-5565-7101; http://lattes.cnpq.br/4235075328735028; Uchoa, Adriana Ferreira; https://orcid.org/0000-0002-3822-6502; http://lattes.cnpq.br/6644671747055211; Serquiz, Alexandre Coelho; Vieira, Davi Serradella; Machado, Richele Janaina AraújoA pandemia da doença coronavírus (COVID-19), causada pelo SARS-CoV-2, é uma séria ameaça aos sistemas de saúde em todo o mundo. Nesse contexto, diversos estudos têm sido desenvolvidos com inibidores de proteases e seus derivados para investigação de efeitos bioativos, como função antiviral, antinflamatória, sacietogênica, dentre outras. Desse modo, considerando que as proteínas são fontes de produtos biológicos que podem ser empregados para o controle e tratamento de diversas doenças humanas, como a COVID-19, buscou-se investigar modelos experimentais que mimetizam a digestão humana e prospectar peptídeos provenientes do inibidor de tripsina purificado de sementes de tamarindo (ITTp). Os dois primeiros capítulos desse estudo são referentes a uma revisão sistemática (RS), e estão organizados da seguinte forma: o primeiro apresenta o protocolo de RS com registro no International Prospective Register of Systematic Reviews (sob o número CRD42020198709); e o segundo, a RS, que reuniu estudos in vitro, nos quais contaram com a utilizaração de procedimentos metodológicos capazes de mimetizar a digestão gastrointestinal de proteínas. Para a RS, os artigos foram selecionados de acordo com a estratégia: população do estudo, intervenções, controle, resultados e tipo de estudo. As buscas foram realizadas nas bases de dados Pubmed, Web of Science, Science direct, Embase, Biblioteca Virtual em Saúde e Scopus. A avaliação da qualidade metodológica foi executada por meio da ferramenta Office of Health Assessment and Translation. Foram selecionados 1.986 artigos, resultando em 20 estudos elegíveis. Os resultados procuraram descrever os procedimentos metodológicos empregados in vitro para simular a digestão de proteínas animais ou vegetais. O terceiro capítulo refere-se a um estudo in sílico de prospecção de peptídeos nativos e análogos com potencial anti-SARS-CoV-2, derivados do ITTp. Os peptídeos nativos foram obtidos a partir de clivagens enzimáticas do ITTp in sílico e os análogos foram gerados por meio da substituição de aminoácidos nas sequências primárias dos peptídeos nativos. O potencial anti-SARS-CoV-2 foi investigado por meio da simulação por dinâmica molecular entre os peptídeos e a serino protease transmembranar 2 (TMPRSS2), necessária para a entrada do SARS-CoV-2 na célula do hospedeiro, gerando o pedido de patente: BR 10 2022 020330 0. A melhor energia potencial de interação ocorreu entre a TMPRSS2 e um dos peptídeos nativos obtido pela clivagem com a tripsina (EPI = -287.48 kJ.mol-1 . DP=199,67) e seu peptídeo análogo (EPI = -293.49 kJ.mol-1 . DP=171,95). Assim, ambos os peptídeos apresentaram muitos resíduos hidrofóbicos, propriedade físico-química comum entre os peptídeos que inibem a entrada de vírus envelopados, como o SARS-CoV-2, presentes em medicamentos para o tratamento de doenças relacionadas a esses vírus. Diante disso, essa pesquisa apresenta uma expressiva contribuição científica, visto que a RS agrupou dados importantes que propiciarão subsídios para o desenvolvimento de estudos in vitro, in vivo e in sílico relacionados à aplicação clínica de peptídeos bioativos. Sendo, portanto, norteadora para a realização da clivagem teórica do ITTp 56/287, que desencadeou potenciais candidatos a agentes inibidores da infecção por SARS-CoV-2, a partir da interação com a TMPRSS2, encorajando futuras investigações in vitro e in vivo para que os peptídeos aqui prospectados sejam utilizados como medicamentos específicos no tratamento da COVID-19 e de outras enfermidades, a fim de auxiliar a comunidade científica na promoção da saúde e no desenvolvimento de estudos similares com outras fontes vegetais.Tese Novos protocolos teóricos utilizados nos estudos das ligações hidrogênio-hidrogênio, na estabilidade do tetraedrano, seus derivados e das reações de diels-alder e na quantificação da afinidade de fármacos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2015-10-09) Monteiro, Norberto de Kássio Vieira; Firme, Caio Lima; Mazze, Fernanda Marur; ; http://lattes.cnpq.br/9097929538985483; ; http://lattes.cnpq.br/6586639715910129; ; http://lattes.cnpq.br/8804303821523487; Vieira, Davi Serradella; ; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471; Barbosa, Euzébio Guimarães; ; http://lattes.cnpq.br/3197108792266393; Santos, Cláudio Costa dos; ; http://lattes.cnpq.br/7194981921130281; Silva, Thereza Amélia Soares da; ; http://lattes.cnpq.br/7252959688681950Esta tese foi realizada em quatro capítulos, todos a nível teórico, enfocados principalmente na densidade eletrônica. No primeiro capítulo, nos descrevemos a aplicação de um minicurso para estudo das reações de Diels-Alder na Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Utilizando ferramentas de química computacional, os estudantes puderam construir um determinado conhecimento e puderam associar importantes aspectos da físico-química e da química orgânica. No segundo capítulo, estudamos um novo tipo de interação química envolvendo átomos de hidrogênio de carga neutra, denominada de ligação hidrogênio-hidrogênio (H-H). Nesse estudo realizado com alcanos complexados, fornece novas e importantes informações acerca das suas estabilidades envolvendo esse tipo de interação. Mostramos que a ligação H-H desempenha um papel secundário na estabilidade de alcanos ramificados em comparação aos seus isômeros menos ramificados ou lineares. No terceiro capítulo, estudamos a estrutura eletrônica e a estabilidade do tetraedrano, de tetraedranos substituídos e seus parentes de silício e germânio. Avaliamos o efeito do substituinte na gaiola de carbono dos derivados do tetraedrano e os resultados indicam que fortes grupos retiradores de elétrons (GRE) causam pequena instabilidade na gaiola carbônica, em contrapartida, fracos GRE resulta em grande instabilidade. Mostramos que na aromaticidade-σ, GRE e grupos doadores de elétrons (GDE) resultam em um decréscimo e em aumento, respectivamente, dos índices de aromaticidade NICS e D3BIA. Em adição, outro fator pode ser utilizado para explicar a estabilidade do tetra-tert-butiltetraedrano, assim como a ligação H-H. GVB e ADMP também foram utilizados para avaliar o efeito de substituintes na gaiola do tetraedrano. No quarto capítulo, nós realizamos uma investigação teórica do efeito inibitório do fármaco abiraterona (ABE), utilizado no tratamento do câncer de próstata, frente à enzima CYP17, comparando as energias de interação e densidade eletrônica desse fármaco com o substrato natural, a pregnenolona (PREG). Dinâmica molecular e docking foram utilizados para obter os complexos CYP17-ABE e CYP17-PREG. Á partir da dinâmica molecular, foi obtido que a ABE possui uma maior tendência de difusão água à sítio de interação da enzima CYP17, quando com a mesma tendência da PREG. Com o método ONIOM (B3LYP:AMBER), encontramos que a energia de interação da ABE é 21,38 kcal mol-1 mais estávelem comparação à PREG. Os resultados obtidos através da QTAIM indicam que essa estabilidade se dá devido a uma maior densidade eletrônica das interações entre a ABE e a CYP17.TCC Otimização de parâmetros da síntese de silica mesoporosa para viabilizar o escalonamento como suporte catalítico(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-20) Teixeira, Nathalia Souza; Oliveira, Fernando José Volpi Eusébio de; Melo, Mariele; http://lattes.cnpq.br/5600786330033497; http://lattes.cnpq.br/2014640955276661; Oliveira, Fernando José Eusébio; http://lattes.cnpq.br/5600786330033497; Rigoti, Eduardo; http://lattes.cnpq.br/5724970437643164; Vieira, Davi Serradella; http://lattes.cnpq.br/4185159774625471Neste trabalho, foi realizada a síntese da sílica SBA-15 através da hidrólise ácida utilizando um agente direcionador copolímero plurônico P123. A síntese das matrizes de sílica foi empregado o precursor de silício tetraetilortossilicato (TEOS). A redução da alíquota da fase líquida teve por objetivo investigar o escalonamento da síntese. Os sólido foram caracterizados através da técnicas difratometria de raios-x (DRX) baixo ângulo para investigar a formação da mesofase, comparando-se amostras preparadas sob diferentes alíquotas de redução, sendo SBA-15-1⁄3, SBA-15- ⅔ e SBA-15-1⁄2, em tempos de agitação de 4 h e 24 h. Também, foi empregada a técnica de espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), feita para as amostras S1-1⁄3-(4), S2-⅔-(4), S3-1⁄2-(4), S4-⅔-(24) e S5-½-(24) em comparativo com a literatura, mostra a presença dos grupos siloxano Si-O-Si, o estiramento de grupos hidroxila e deformação da água. Portanto, as reduções comprovaram que a estrutura porosa continua formando-se com sucesso, mesmo com a redução significativa da fase líquida no processo. Os resultados de adsorção-dessorção de nitrogênio (BET) para as síntese de S2 a S4 ,mostrou a condensação capilar acompanhada por histerese do tipo H1 e uma boa homogeneidade do material.Tese Polímeros de coordenação e seus óxidos derivados: da preparação a aplicação na descolorização de águas contaminadas com corantes orgânicos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-02-20) Silva Júnior, Olímpio José da; Barros, Bráulio Silva; Oliveira, João Bosco Lucena de; ; ; ; Barbosa, Cleonilson Mafra; ; Vieira, Davi Serradella; ; Silva, Elania Maria Fernandes; ; Kulesza, Joanna Elzbieta;Os polímeros de coordenação (CP) são uma nova classe de materiais híbridos formados por espécies ou clusters metálicos conectados por ligantes orgânicos e formando estruturas ao longo de uma, duas ou três dimensões. Neste trabalho foi proposto o uso de CPs e seus óxidos derivados na descolorização de águas contaminadas com corantes orgânicos. Três polímeros de coordenação de Cu2+ foram preparados através de um método eletroquímico usando os ligantes 1,3-H2BDC, 1,4-H2BDC e 5-NH2-H2BDC. As amostras obtidas foram calcinadas a 923 K em ar produzindo CuO poroso. Ca-MOFs foram preparadas via um método sonoquímico. Os principais parâmetros sintéticos foram estudados e o planejamento fatorial foi empregado para reduzir o número total de amostras produzidas. Todas as amostras obtidas foram caracterizadas por Difração de Raios-X de Pó (PXRD), Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier com Refletância Total Atenuada (ATR-FTIR), Análise Térmica (TGA-DTA) e Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM). Os resultados confirmaram tanto a cristalização dos polímeros de coordenação de Cu2+ quanto a formação do óxido de cobre após o tratamento térmico. O CuO poroso foi testado na degradação catalítica do azul de metileno na presença de H2O2, e o efeito de parâmetros como a massa do catalisador e o volume de H2O2 foram estudados. As condições ótimas de reação foram estabelecidas, com descoloração atingindo cerca de 94 e 100% a 308 e 311 K, respectivamente, após apenas 120 minutos. As amostras de Ca-MOFs foram testadas com sucesso na adsorção do corante azul de metileno em pH 5.6, apresentando adsorção máxima de 60,241 μmol.g-1 e alta eficiência no reuso, mantendo 97% da capacidade inicial de adsorção no segundo ciclo de reutilização. Os resultados sugerem que a presença da fase Ca(BDC) proporciona um aumento na capacidade de adsorção quando comparado a outra fase cristalina observada, Ca(BDC)(H2O)3. Ambos os materiais produzidos se mostraram promissores em processos de descolorização de águas contaminadas com corantes orgânicos.