Human on a chip

Scientific American Brasil, November 2015
Available only in Portuguese

Clique na imagem abaixo para ler a matéria na íntegra

LNBio researchers identify novel molecular interaction

Agência FAPESP, October 8th 2015
Available only in Portuguese

Grupo de pesquisadores do LNBio descobre ligação inédita entre proteína e ácido graxo

Trabalho pode ajudar a entender funcionamento de uma das proteínas importantes para a sobrevivência e proliferação de células tumorais (imagem: LNBio)

Um estudo desenvolvido pelo Grupo de Pesquisas em Metabolismo Tumoral do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) pode ajudar a entender o funcionamento de uma das proteínas essenciais para a sobrevivência e a rápida proliferação de células tumorais.

Ao estudar a estrutura da molécula-alvo – a proteína HIF3α – o grupo observou que ela é capaz de se ligar exclusivamente a ácidos graxos presentes no meio celular, algo inédito dentro da família de proteínas HIF (sigla em inglês para fator de transcrição induzido por hipóxia).

Os resultados da pesquisa apoiada pela FAPESP foram divulgados recentemente na revista Scientific Reports.

“É possível que, ao se ligar à HIF-3α, a molécula de ácido graxo atue como uma chave capaz de ‘ligar’ ou ‘desligar’ a proteína. Nosso próximo passo é tentar entender qual é o efeito dessa interação na célula”, disse Andre Ambrosio, coordenador do projeto ao lado de Sandra Dias, também do LNBio.

Para conseguir crescer e se multiplicar rapidamente, explicou Ambrosio, a célula tumoral necessita passar por um processo de adaptação metabólica que lhe permita captar maiores quantidades de nutrientes e oxigênio. Isso acontece por meio da produção de proteínas alternativas – entre elas as da família HIF –, que são capazes de modificar o perfil de expressão gênica das células durante o processo adaptativo.

“As proteínas HIF regulam a expressão de aproximadamente 150 genes, o que corresponde a 5% do genoma humano. São produzidas sempre que as células enfrentam deficiência de oxigênio e necessitam formar novos vasos sanguíneos, por exemplo. Isso pode acontecer em situações fisiológicas, como o desenvolvimento de um embrião, ou patológicas, como no câncer ou doenças cardiovasculares”, contou o pesquisador.

As proteínas HIF, acrescentou Ambrosio, somente são capazes de agir em pares, formados pelas isoformas α (alfa) e β (beta). Estudos anteriores mostraram que existem pelo menos três variações de HIFα (HIF-1α, HIF-2α e HIF-3α) e todas se ligam ao único tipo de HIF-β conhecido até o momento.

“Nós decidimos focar a pesquisa na HIF-3α porque ela foi descoberta mais recentemente e é menos conhecida do ponto de vista funcional”, explicou Ambrosio.

As variantes 1 e 2 foram associadas em estudos anteriores à regulação de genes como o da eritropoietina (hormônio que controla a produção de células vermelhas do sangue), de transportadores de glicose, do fator de crescimento endotelial vascular (VEGF, na sigla em inglês) e outras moléculas que aumentam a captação de oxigênio e facilitam a adaptação metabólica à hipóxia.

Ao avaliar a estrutura tridimensional das variantes 1 e 2, descritas em trabalhos de outros grupos, Ambrosio concluiu que elas não são capazes de se ligar a ácidos graxos como a variante 3. Além do mais, esta é a primeira vez que ligantes endógenos, de natureza não covalente, são descritos para a família HIF.

Descoberta acidental

O objetivo inicial do projeto era investigar como a HIF-3α interage com a isoforma β e, dessa maneira, levantar pistas sobre sua função na célula. Para isso a equipe do LNBio desenvolveu um sistema para produzir a proteína em laboratório. O gene codificador da HIF-3α humana foi inserido em bactérias da espécie Escherichia coli, que passaram a expressar a molécula.

Em seguida, os pesquisadores decidiram estudar a estrutura tridimensional da proteína por meio de uma técnica conhecida como cristalografia, que consiste em formar um cristal a partir de soluções concentradas da proteína de interesse purificada e então estudá-lo por difração de raios X.

O trabalho foi realizado durante o mestrado e início do doutorado de Angela Maria Fala, com orientação de Ambrosio e bolsas da FAPESP.

“Ao analisar os dados de difração de raios X, observamos que uma molécula de ácido graxo oriunda da bactéria estava ligada à proteína, de modo bastante organizado. Foi algo completamente inesperado”, contou Ambrosio.

Por meio de ensaios in vitro, o grupo descobriu que, quando a proteína está interagindo com o ácido graxo, a ligação com a isoforma β se torna mais estável. O que ainda não se sabe é como isso impacta o funcionamento da célula.

De acordo com o pesquisador, os ácidos graxos estão presentes nas moléculas de fosfolipídeos que formam a membrana das células e de suas organelas. Também compõem as moléculas de triacilglicerídeos, uma das fontes de energia celular.

“Ácidos graxos, portanto, estão relacionados tanto a eventos estruturais das células (controlar entrada e saída de nutrientes pelas membranas) como a eventos energéticos. O fato de se ligarem a HIF-3α sugere que a proteína, de alguma forma, pode estar envolvida na regulação desses processos”, avaliou Dias.

Segundo os pesquisadores, os resultados dos testes in vitro sugerem ainda que o ácido graxo seja importante para manter a estrutura de HIF-3α, como uma espécie de coluna vertebral. “Todas as vezes que nós removíamos o ácido graxo, a proteína saía de solução. Isso indica que ou a proteína ficou desenovelada (perdeu a estrutura tridimensional) ou ocorreu agregação proteica. Nos dois casos ela perde função”, disse.

O contexto da célula humana

Em parceria com Dias, Ambrosio planeja realizar novos experimentos no LNBio, que é vinculado ao Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (Cnpem), para entender como a interação entre HIF-3α e os ácidos graxos impactam o funcionamento de células humanas.

“O primeiro passo é identificar em quais modelos celulares essa proteína é importante, algo que ainda não é conhecido. Em seguida, teremos de aprender a isolar a proteína e identificar com quais lipídeos ela interage dentro de células humanas. Somente então poderemos investigar a importância desses lipídeos na função da proteína”, explicou.

25º Programa Bolsas de Verão

Communication of LNBio, 22nd September 2015
Available only in Portuguese

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais – CNPEM – realizará em janeiro e fevereiro de 2016 o 25º Programa Bolsas de Verão, destinado a universitários matriculados em instituições da América Latina e Caribe. Informações completas sobre o Programa estão em http://www.pages.cnpem.br/bolsasdeverao. As inscrições serão recebidas a partir de 21 de setembro.

Os estudantes selecionados para participar do Programa passarão os dois meses de férias de verão dedicados a um projeto científico ou tecnológico, com orientação de pesquisadores dos Laboratórios Nacionais que integram o CNPEM, em Campinas, São Paulo. Serão oferecidos aos estudantes passagem de ida-volta, hospedagem, alimentação, dentre outros benefícios.

O objetivo do Programa é contribuir para a formação de recursos humanos qualificados, destinados a atuar em Ciência, Tecnologia e Inovação.

Sobre o CNPEM 

O Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) é uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Localizado em Campinas-SP, possui quatro laboratórios referências mundiais e abertos à comunidade científica e empresarial. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) opera a única fonte de luz Síncrotron da América Latina e está, nesse momento, construindo Sirius, o novo acelerador brasileiro, de terceira geração, para análise dos mais diversos tipos de materiais, orgânicos e inorgânicos; o Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) desenvolve pesquisas em áreas de fronteira da Biociência, com foco em biotecnologia e fármacos; o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia de Bioetanol (CTBE) investiga novas tecnologias para a produção de etanol celulósico; e o Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano) realiza pesquisas com materiais avançados, com grande potencial econômico para o país. Os quatro Laboratórios têm, ainda, projetos próprios de pesquisa e participam da agenda transversal de investigação coordenada pelo CNPEM, que articula instalações e competências científicas em torno de temas estratégicos.

Opportunity: Postdoctoral position

Communication of LNBio – 16th September 2015

We are opening one postdoctoral position at the Brazilian Biosciences National Laboratory – LNBio  (https://lnbio.cnpem.br/) in Campinas – SP, Brazil in Dr. Andrea Dessen’s group. The position involves structural and functional characterization of protein complexes that play a role in the biosynthesis of the bacterial cell wall and are possible targets for the development of new antibiotics. The successful candidate could potentially start in the spring of 2016. The contract is for two years, and there is the possibility of an extension.

Candidates should have a recent PhD degree Biochemistry, Structural Biology or a related discipline and have published at least one research article in an international peer-reviewed journal as first author. The successful candidate should have practical knowledge in biochemistry and protein structure determination. Demonstrated expertise in one of the following areas would be advantageous: analysis of cell walls and peptidoglycan; expression and purification of membrane proteins; biophysical analysis of protein-protein interactions. Applicants are asked to submit a CV including a list of publications and names of references to Dr. Andrea Dessen (rb.mepnc.oibnlnull@nessed.aerdna) by October 15th, 2015.

——

Estamos abrindo uma vaga para pós-doutorado no Laboratório Nacional de Biociências – LNBio (https://lnbio.cnpem.br) em Campinas, São Paulo, Brasil no grupo da Dra. Andrea Dessen. A vaga abrange a caracterização estrutural e funcional de complexos proteicos que atuam na biossíntese da parede celular bacteriana e são possíveis alvos para o desenvolvimento de antibióticos. O candidato deverá iniciar na vaga no primeiro semestre de 2016. A bolsa tem a extensão de dois anos podendo ser estendida por mais um ano.

Os candidatos devem possuir um título de doutor recente na área de bioquímica, biologia estrutural ou área correlata e ter publicado ao menos um artigo científico em revista cientifica indexada como primeiro autor. O candidato deve ainda possuir conhecimento prático (hands-on) em bioquímica e determinação de estrutura de proteínas. Experiência comprovada em uma das áreas a seguir é desejável: análise de parede celular e peptideoglicano, expressão e purificação de proteínas de membra, análise biofísica de interação proteína-proteína. Os interessados devem submeter um CV contendo uma lista de publicações e nomes de referências para Dra. Andrea Dessen (rb.mepnc.oibnlnull@nessed.aerdna) até dia 15 de outubro de 2015.

LNBio research identifies novel molecular interaction

Communication of LNBio, August 14th 2015
Available only in English

Ácido graxo, em cinza, interage com HIF-3α

Pesquisa do LNBio identifica interação molecular inédita

Ácidos graxos interagem com HIF3α – importante proteína reguladora da expressão de genes humanos, muitos deles relacionados ao câncer

Ácido graxo, em cinza, interage com HIF-3α

Interação molecular inédita entre ácidos graxos e a proteína HIF3α – fator de transcrição parte de família de proteínas que regula a expressão de mais de 150 genes humanos, muitos deles ligados à progressão do câncer – é tema de artigo publicado no início deste mês na revista científica Scientific Reports, uma publicação do grupo Nature.

“Revelamos que ácido graxos e HIF-3α interagem fortemente por meio de um inédito bolso de ligação. Este ponto de contato pode ser uma chave, capaz de “ligar” e “desligar” a proteína. Em 20 anos de estudos sobre esta família de proteínas, é a primeira vez que uma molécula pequena e que ocorre naturalmente no ambiente celular parece regular a HIF de maneira não covalente – uma forma mais dinâmica de modular sua atividade.” detalha Andre L. B. Ambrosio, pesquisador do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) e um dos autores do artigo.

A descoberta, realizada no LNBio, com a participação de pesquisadoras do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) e apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), amplia os conhecimentos sobre a estrutura molecular da HIF-3α e introduz perspectivas inéditas sobre sua ação no contexto celular. No futuro, estima-se que a modulação de HIF poderá alterar significativamente o curso clínico de doenças, como câncer e doenças cardiovasculares.

HIF – Fator de transcrição induzido por hipóxia 

“HIF é uma das principais classes de proteínas reguladoras da expressão de genes humanos. Identificar exatamente a frente de ação da HIF que dependa de ácidos graxos é difícil, pois estas proteínas podem ativar ou responder a muitas reações em cadeia, as chamadas cascatas bioquímicas. Ainda assim, existe um consenso de que essas moléculas são extremamente importantes para adaptação e sobrevivência das células em ambientes deficientes de nutrientes e oxigênio – situações observadas no câncer e em doenças cardiovasculares” explica Ambrosio.

Três tipos de HIF são conhecidos: HIF1, HIF2 e HIF3. A pesquisa do LNBio voltou-se para a HIF3α, molécula menos conhecida e mais complexa, com três variáveis conhecidas e outras três preditas em humanos. O trabalho focou um domínio comum às seis isoformas de HIF3. Trata-se de uma “parte” da molécula utilizada para a formação de espécies maiores, onde uma HIF se liga a outra para formar dímeros. Este domínio também está relacionado à ligação de co-reguladores – moléculas que podem mediar a atividade de HIF3.

Descoberta inusitada

Cristais de HIF-3α

Sem qualquer tipo de informação sobre este domínio registrado na literatura científica, os pesquisadores de Campinas–SP começaram a investigar a sua estrutura molecular. Supreendentemente, ao isolarem a proteína, notaram, por meio de métodos de cristalografia por difração de raios X, um ácido graxo de 18 carbonos e insaturado ligado ao domínio tema de estudo.

Dada a maneira como este ácido graxo se liga à HIF3α, há evidências de que esta molécula regula a proteína. A questão é saber se trata-se de uma regulação positiva ou negativa. “Fizemos uma descoberta inusitada e, agora, estamos diante de uma série de novas perguntas sobre a HIF. Quais são as consequências desta ligação? Quais circunstâncias promovem esta interação molecular? Quais lipídios podem, de fato, interferir na função da HIF3α? Nossa descoberta aponta para uma nova linha de pesquisa em HIF”, finaliza Sandra M. G. Dias, também autora do trabalho.

Diante das novas questões, o grupo de pesquisa em processos de adaptação de células tumorais do LNBio segue estudando a HIF3α em busca de respostas que possam esclarecer a atividade desta proteína em casos de câncer e, quem sabe, no futuro, levar ao desenvolvimento de novas terapias contra a doença.

LNBio

 O Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) integra o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), uma organização social qualificada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). O LNBio dedica-se à pesquisa e inovação nas áreas de biotecnologia e à descoberta e desenvolvimento de fármacos e possui instalações abertas às comunidades científicas e empresariais. O Laboratório concentra competências, equipamentos de última geração e um time de pesquisadores de classe mundial voltados à realização de estudos multidisciplinares nas áreas de biologia estrutural, proteômica, genômica, metabolômica, bioensaios, desenvolvimento de métodos alternativos ao uso de animais, dentre outros.

Science as an option for children

Portal do MCTI, July 22nd 2015

Available only in English

O microscópio e a ciência como opção para crianças e adolescentes

A pesquisadora do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio), Ana Carolina de Mattos Zeri, fez sucesso na Expo T&C, mostra de ciências montada durante a 67ª Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência (SBPC). O kit de microscópios óticos expostos no estande do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) atraiu a atenção das crianças que visitaram a feira entre os dias 13 e 18 de julho. Muitas delas levaram insetos, pedaços de plantas e outros materiais para serem visualizados em versão ampliada (Veja as fotos aqui).

Zeri também apresentou uma palestra no mini auditório da ExpoT&C, intitulada “Microscópios e biomoléculas na caixa de brinquedos”. A pesquisadora do LNBio falou sobre a evolução dos instrumentos científicos que mostram aos pesquisadores o que o olho humano não é capaz de enxergar. “Nos dias de hoje, quando se ultrapassa a escala microscópica e se chega à nanoscópica, uma das melhores formas de visualizar materiais é por meio da luz síncrotron”, explica Zeri.

A única fonte de luz síncrotron da América Latina fica localizada em Campinas, no Campus do CNPEM, organização social supervisionada pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Zeri apresentou exemplos de moléculas biológicas que tiveram suas estruturas atômicas e moleculares desvendadas por pesquisadores do Centro graças ao uso da luz síncrotron, em conjunto com outras técnicas tais como ressonância magnética nuclear e microscopia eletrônica.

De acordo com a pesquisadora, as pesquisas são a base do desenho racional de fármacos, no qual a estrutura de uma molécula alvo é desvendada para que se possa desenvolver medicamentos que ajam exclusivamente sobre essa molécula, com baixos índices de efeitos colaterais.

Zeri também mostrou ao público da SBPC o projeto LNBio Educa, trabalho de popularização e alfabetização científica realizado com crianças e jovens, de 6 a 18 anos, em comunidades carentes de Campinas (SP). Nas atividades da iniciativa, elas criam caleidoscópios, extraem moléculas de plantas e enxergam nos microscópios digitais portáteis células, microrganismos, plantas e insetos capturados no Parque Ecológico em Campinas.

“O objetivo deste projeto é mostrar que a ciência pode ser divertida, que aprender pode ser uma aventura, e, quem sabe assim, despertar interesse para outras profissiões”, conta Zeri.

Mais detalhes do projeto estão disponíveis neste link.

Sobre o LNBio

O Laboratório Nacional de Biociências dedica-se à pesquisa e inovação nas áreas de biotecnologia e à descoberta e desenvolvimento de fármacos e possui instalações abertas às comunidades científicas e empresariais. O LNBio concentra competências, equipamentos de última geração e um time de pesquisadores voltados à realização de estudos multidisciplinares nas áreas de biologia estrutural, proteômica, genômica, metabolômica, bioensaios, desenvolvimento de organismos geneticamente modificados, dentre outros.

Além do LNBio, integram o CNPEM os laboratórios nacionais de Luz Síncrotron (LNLS), de Nanotecnologia (LNNano) e de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE).

VI Proteomics Workshop

Communication of LNBio, July 8th 2015 

The registration for the VI Proteomics Workshop is opened until August 20th. The event will be held on November 4th and 5th at the Brazilian Center for Research in Energy and Materials (CNPEM) campus in Campinas – SP. The workshop is organized by the Brazilian Biosciences National Laboratory (LNBio) and it will address recent topics in proteomics and mass spectrometry. The VI Proteomics Workshop does not have a registration fee, however the attendance is limited and application is required. More information is available on http://pages.cnpem.br/proteomicsworkshop/.

Around 13 speakers from Brazil and abroad will give presentations on top down proteomics, N- e C-terminomics, proteogenomics, system biology applied to pathogenesis and to host-pathogen interactions, biological fluids using peptidomics and proteomics, and quantitative proteomics using SRM, PRM, AQUA-MRM, among others.

The VI Proteomics Workshop applicants are invited to apply to the Trans-Proteomic Pipeline (TPP), a satellite event promoted by the Seattle Proteome Center (SPC).This course will be held from November 6th to 10th at the LNBio. The TTP registration fee costs around US$ 200,00 and US$ 600,00. The details about both events are available on http://pages.cnpem.br/proteomicsworkshop/.

Researchers of the Center of Research on Inflammatory Diseases (CRID|CEPID) visit LNBio

Commmunication of LNBio, July 3rd 2015

Available only in Portuguese

Pesquisadores do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (CRID -CEPID) visitam o LNBio

Pesquisadores do Centro de Pesquisa em Doenças Inflamatórias (CRID), um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), estiveram no Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) na última quinta-feira, 2 de julho. O grupo, da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo (USP), visitou as instalações do LNBio e participou de um encontro com os pesquisadores do Laboratório.

Neste encontro, pesquisadores do CRID apresentaram seus projetos de pesquisa e discutiram possibilidades de colaborações com a equipe do LNBio. Uma segunda reunião entre os grupos deve ocorrer no início do próximo mês em Ribeirão Preto. A aproximação entre o CRID e o LNBio tem como principal objetivo o estabelecimento de parcerias científicas que possam promover os projetos de descoberta de fármacos desenvolvidos pelos dois grupos.

LNBio promotes course for ANVISA servers

Communication of LNBio, 15th June 2015

Available only in Portuguese

LNBio promove curso de atualização para servidores da ANVISA

Medicamentos produzidos por meio de processos de biologia molecular e biotecnologia são tema do treinamento

O Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) realizou, entre abril e junho deste ano, o curso “Caracterização Físico-Química e Testes Celulares em Medicamentos Biológicos” para a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). O evento teve como principal objetivo atualizar os servidores da Agência sobre as mais modernas técnicas para avaliação físico-química e funcional de proteínas recombinantes, utilizadas como princípios ativos de medicamentos biológicos.

Os medicamentos biológicos constituem uma nova classe de fármacos, produzidos por células em processos biotecnológicos. Essas drogas lançam novas perspectivas para o tratamento de doenças, como o câncer e a artrite reumatoide. Por isso, vêm instituindo uma nova dinâmica científica, regulatória e econômica no cenário farmacêutico global.

“A tendência é que a produção nacional desses medicamentos cresça de forma significativa nos próximos anos. Esse curso, criado conjuntamente com a Gerência de Produtos Biológicos da ANVISA (GPBIO), faz parte da estratégia da Agência para qualificação e atualização contínua de seus servidores para enfrentar os desafios das tecnologias emergentes na área da saúde. O LNBio foi escolhido como parceiro por ser reconhecidamente proficiente nas competências necessárias para a avaliação estrutural e funcional de proteínas”, explica Eduardo Pagani, Gerente de descoberta e desenvolvimento de fármacos do LNBio e coordenador do curso.

O Curso

O treinamento compreendeu 21 horas de aulas teóricas, realizadas na sede da ANVISA em Brasília-DF e 10 horas de atividades práticas nas instalações do LNBio, no campus do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), em Campinas – SP. Pesquisadores do LNBio, especialistas em diferentes áreas, ministraram aulas sobre espectrometria de massas; ensaios de absorção, fluorescência, espalhamento de luz e thermal shift; dicroísmo circular; ultracentrifugação analítica; calorimetria; espectroscopia por ressonância magnética nuclear e ensaios baseados em células avaliados por microscopia multiparamétrica. Cerca de 30 servidores da Agência participaram do curso.

Advances in developing new drugs against Chagas disease

Communication of LNBio, May 27th 2015

Pesquisa do LNBio mira enzima em busca de novos fármacos contra Doença de Chagas

Avanço nas investigações é reconhecido e Brasil ganha prêmio internacional de biologia estrutural

Pesquisadores do Laboratório Nacional de Biociências (LNBio) trabalham para o desenvolvimento de novos fármacos contra doença de Chagas, mirando uma enzima chave para a sobrevivência do parasita Trypanosoma cruzi. As investigações com a enzima glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH) progridem e detalhes de sua interação com outras moléculas foram revelados recentemente. O avanço no conhecimento da estrutura tridimensional da G6PDH foi reconhecido pela comunidade acadêmica internacional e o Brasil ganhou, pela primeira vez, troféu da Associação Britânica de Cristalografia.

Estudos in vitro sugerem que a enzima glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PDH) desempenha papel fundamental para a sobrevivência do T. cruzi no organismo humano. Diante destas evidências, pesquisadores do LNBio trabalham desde 2011 em busca de moléculas que possam inibir a atividade desta enzima, levando o parasita causador da Doença de Chagas à morte.

Para encontrar inibidores da G6PDH, o grupo liderado por Artur Cordeiro, pesquisador do LNBio, desenvolveu ensaios de high throughput screening (HTS) para esta enzima. O uso de HTS permite testar, de forma rápida e robotizada, milhares de substâncias químicas em ensaios de atividade biológica. Trata-se do ponto de partida para a descoberta de novos medicamentos. Os resultados de HTS permitiram ao grupo de Cordeiro selecionar, a partir de uma biblioteca química com 30.000 compostos, 32 novas moléculas capazes de inibir a atividade da G6PDH.

“Identificamos duas novas classes químicas de inibidores da G6PDH, as quinazolinona e tieno-pirimidinas. Estes inibidores apresentaram características promissoras para um candidato a fármaco, como potência e seletividade pela enzima do parasita”, explica Artur Cordeiro.

Neste momento, o grupo de Cordeiro trabalha para desvendar como a G6PDH interage com estes inibidores. Para isso, um de seus alunos, Gustavo Mercaldi, doutorando do Programa Biociências e Tecnologia de Produtos Bioativos da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) foi à Universidade de Dundee, na Escócia.

Detalhes moleculares revelados

Mercaldi partiu para o estágio no exterior em outubro de 2014, com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Supervisionado pelo Prof. Dr. Willian N. Hunter, da Universidade Dundee, o jovem pesquisador revelou a estrutura da G6PDH ligada ao seu substrato e ao seu co-fator.

“Os inibidores descobertos por HTS no LNBio só atuam quando o substrato e o cofator estão presentes no sítio catalítico da G6PDH. Portanto, para entendermos como estes inibidores interagem com a G6PDH, precisávamos primeiramente estabelecer o complexo entre a enzima e estes ligantes naturais. Os experimentos realizados em Dundee resultaram exatamente na cristalização deste complexo. O estudo de complexos biológicos é uma das fronteiras da cristalografia de proteínas. Talvez por este motivo, nosso trabalho tenha sido premiado durante a última reunião da Associação Britânica de Cristalografia”, sugere Mercaldi.

Pesquisa premiada

O pôster descrevendo a pesquisa do brasileiro ganhou o prêmio David Blow Memorial, concedido pela Associação Britânica de Cristalografia (BCA) durante o BCA Spring Meeting, evento realizado no último mês na Escócia.  Esta é a primeira vez que instituições brasileiras (LNBio e Unicamp) gravam seus nomes no troféu Derbyshare Blue John, concedido desde a década de 80, como parte da premiação ao melhor pôster de biologia estrutural do BCA Spring Meeting. “Estou bastante feliz pelo reconhecimento deste trabalho. O prêmio torna-se ainda mais especial por ser concedido no Reino Unido, o berço da cristalografia”, comemora Mercaldi.