CB - TCC - Biomedicina
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Navegando CB - TCC - Biomedicina por Assunto "Ab initio"
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TCC Análise estrutural e eletrônica de pequenos peptídeos de Alanina: um estudo de métodos in silico(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-12-13) Medeiros, Mabelle de Araújo; Fulco, Umberto Laino; http://lattes.cnpq.br/9579151361576173; http://lattes.cnpq.br/9441305190617028; Lima Neto, José Xavier de; http://lattes.cnpq.br/4087097955623085; Bezerra, Katyanna Sales; http://lattes.cnpq.br/5246433025467179Aminoácidos são os monômeros de proteínas e, por isso, sua geometria pode influenciar na estrutura e funcionamento proteicos. Alanina é um dos aminoácidos mais importantes, estando presente em grande quantidade nas proteínas e sendo bastante utilizado em estudos computacionais devido a suas características, que incluem ser o menor aminoácido quiral. Por estas razões, analisamos quatro estruturas formadas exclusivamente por alanina, sendo elas compostas por um, dois, três e quatro resíduos (ALA1, ALA2, ALA3 e ALA4, respectivamente). Estas estruturas foram submetidas a cálculos DFT, usando os funcionais M062X, B3LYP, B97D, WB97XD, BHandHLYP a PBE, ab initio, usando os métodos Hartree-Fock (HF) e MP2, com o conjunto de bases 6-31+g(d) para ambos os tipos de cálculo, e semi-empíricos, nomeadamente AM1 e PM3. Foi feita a otimização de sua geometria, a fim de comparar como o aumento da cadeia influenciou na estrutura dos resíduos de alanina e qual o efeito de cada método nos parâmetros estudados. Observamos que a geometria interna (comprimentos de ligação e ângulos) quase não foi afetada pelo método de cálculo aplicado, enquanto o número de resíduos na cadeia peptídica pode alterar ligeiramente a descrição dos ângulos, com AM1 e MP2 apresentando os menores desvios de ângulo de ligação. As cargas de Mülliken foram bastante semelhantes ao comparar os métodos de cálculo e os quatro grupos de cadeia peptídica, embora os resultados semi-empíricos tenham fornecido cargas atômicas ligeiramente diferentes quando comparadas com as de DFT, HF e MP2. Na energia total, observamos que os cálculos AM1, PM3 e HF apresentaram as maiores energias totais, enquanto B3LYP e WB97XD apresentaram os menores. Por fim, os orbitais moleculares de fronteira foram a característica mais afetada pela escolha do método de cálculo.TCC Uso de técnicas ab initio no estudo de interações entre dois potenciais compostos farmacológicos e a protease da cepa mutante do vírus HIV-1(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-08-08) Silva, Gabriel Vinícius Rolim; Fulco, Umberto Laino; Menezes, Gabriela de Lima; https://orcid.org/0000-0002-8944-8148; http://lattes.cnpq.br/5922424775994735; https://orcid.org/0000-0002-4528-9878; http://lattes.cnpq.br/9579151361576173; https://orcid.org/0009-0004-5842-7629; https://lattes.cnpq.br/4068348897651694; Bezerra, Katyanna Sales; https://orcid.org/0000-0003-1019-9642; http://lattes.cnpq.br/5246433025467179A inibição da protease do HIV-1 é um marco da terapia anti-retroviral. Entretanto, a notória habilidade do HIV-1 de desenvolver resistência contra inibidores da protease (IPs) apresenta um desafio significativo ao inutilizar estratégias terapêuticas disponíveis. Entre os inibidores de protease disponíveis no mercado, o Darunavir (DRV) é uma das principais opções de tratamento para pacientes com infecções por variantes mutantes do HIV. No entanto, a emergência de cepas resistentes ao DRV é particularmente perigosa, pois reduz a eficácia deste medicamento essencial, limitando as opções terapêuticas disponíveis e aumentando o risco de falhas no tratamento. Sob esta ótica, este estudo busca representar as interações entre dois novos IPs, GRL-004 e GRL-063, com a protease (PR) de uma variante mutante (MUT) do HIV-1, utilizando ferramentas de ancoragem e simulações de dinâmica molecular (DM) para obter as conformações ideais entre ambos fármacos e a PR mutante do vírus. As simulações utilizaram cristais obtidos do Protein Data Bank (PDB). Após a seleção das estruturas correspondentes do GRL-004, GRL-063, e PR mutante com resistência adquirida ao DRV, uma série de otimizações foram feitas na proteína utilizando para identificar suas conformações de ligação ideal formando o complexo proteína-ligante apropriado. Estas conformações foram submetidas a simulações em DM de forma a selecionar o menor estado energético e a conformação mais estável entre todas as conformações obtidas. Em posse da conformação ideal, um destes complexos (PRMUT-GRL-063) foi submetido a cálculos quânticos para determinar suas energias de interação. De maneira notável, não foram identificadas nenhuma repulsão nas interações entre o ligante GRL-063 e a protease mutante do HIV. Aminoácidos VAL50A e VAL50B demonstram bons resultados energéticos ante sua importância funcional na protease e reforçam a eficácia do ligante. Outros aminoácidos de destaque pelas energias apresentadas foram PRO81B, ARG8A, PHE82A*, e ASN25A*. Este estudo aprimora nossa compreensão da dinâmica receptor-ligante e da adaptabilidade dos novos inibidores de protease, trazendo profundas implicações para a inovação de futuros medicamentos antirretrovirais.