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Proteômica na descoberta de novos fármacos. Ângela Pereira da Rocha, Ph.D. Sumário. Proteômica: conceitos Métodos analíticos Fármacos inspirados na natureza Biodiversidade Considerações finais. Proteínas. - PowerPoint PPT Presentation
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Proteômica na descoberta de novos fármacos
Ângela Pereira da Rocha, Ph.D.
Sumário
• Proteômica: conceitos
• Métodos analíticos
• Fármacos inspirados na natureza
• Biodiversidade
• Considerações finais
Proteínas
• Proteoma: descrito primeiramente como o complemento do genoma (Wasinger et al., 1995).
• Proteoma: Estudo das proteínas expressas em uma determinada célula em um período de tempo determinado.
Dentro de um ovo...
Shawsuan et al;. 2007. KMITL Sci. Tech. J. Vol. 7 No. S2
Estratégias para análises proteômicas
• Estudo de amostras biológicas complexas derivados de células, tecidos e organismos inteiros.
• Inclui técnicas baseadas em gel, cromatografia líquida e a espectrometria de massa
(May et al., 2011. Methods Mol Biol.; 696:3-26).
Gel Bi-dimensionalGradiente estável de pH
Focagem Isoelétrica
Alto PM
Baixo PM
RP-HPLCHPLC de fase reversa separa as moléculas com base em suas diferenças de hidrofobicidade .
Espectrometria de Massa
Diagrama básico de um espectrômetro de massaMALDI
ESI
Obtenção da m/z de um íon
Obtenção do m/z e a seqüência
MS Tandem MS
Prof. Peter Roepstorff
Nomenclatura para a fragmentação de peptídeos por MSRoepstorff and Fohlman, 1984.
Biodiversidade com grande aplicações farmacêuticas
• Venenos: agem a nível molecular em receptores e enzimas (duas das maiores classes de alvos para ação de drogas)
• Peptídeos anti-microbianos: largo espectro de ação contra bactérias gram-positiva e gram-negativa.
• Estabilidade: testada durante milhões de anos
Da jararaca ao Captopril
Classe: Fatores potencializadores de BradykininaInibe a enzima conversora da angiotensina I
ACEN: E.C.3.4.15.1
Primeiros estudos
Ultrafiltração
Chromatografia de troca de íons
Teste em íleo de porquinho-da-índia
9 peptídeos biologicamente ativos
Hidrólise para análise dos amino ácidos
Pyrrolidonecarboxyl-Lys-Trp-Ala-Pro
Pyr – E – Xn P X P X I P P
(domínio catalítico da ACE)
Princípio ativo sintético
Ferreira et al;. 1970. Biochemistry, 9(13):2583-2593;
HPLC off-line – MS
Ianzer et al;. 2004. Peptides, 25:1085-1092.
ESI-MS
ESI-MS-MS
HPLC de fase reversa
Filtração por gel
Espectrometria de massa
Identificação de cinco novos peptídeos
Tarantulas
Escoubas et al; 2008. J. Mass Spectrom. 43: 279-295.
• Busca por novo analgésicos
• Determinação da seqüência de peptídeos através da espectrometria de massa acoplada a nano-cromatographia de fase reversa.
Fonte de antiobióticos
• A pele do anfíbio é uma das fontes naturais mais ricas em peptídeos antimicrobianos produzidos pelas glâdulas holócrinas na pele
• Peptídeos não apresentam danos à eritrócitos e não provoca mal formações em cultura de células eucariotas.
Mangoni et al., 2007. J Pept Sci.13(9):603-613.
Miquim (Thalassophryne nattereri)
O veneno é inoculado por duas espículas ocas na nadadeira dorsal e duas nas regiões pré-operculares, ligadas a uma glândula de veneno na base.
Peptídeo com função anti-inflamatória foi descoberto reverter o processo de crise asmática.
(http://www.guiadapesca.com.br/geral/noticias/butantan-usa-veneno-do-peixe-sapo-para-combater-asma/)
Rosales et al.,2005. Toxicon 45 (2),147-153
Vantagens e desvantagens
• Vantagens:– Estudos em larga escala (informação global sobre a
expressão de proteínas)– 2D-PAGE e espectrometria de mass pode
caracterizá-las baseadas no peso, mas também em relação a modificações pós-traducionais: acetilação, fosforilação, oxidação, glicação, metilação, etc...
• Desvantagens:– Falta de banco de dados pode ser um fator limitante– Proteínas insolúveis são geralmente perdidas durante
a preparação das amostras
Considerações finais
• Avanço de técnicas permitiu o estudo de proteomas e de genomas não seqüenciados
• Diversos exemplos bem sucedidos de estudos proteômicos no desenvolvimento de novos fármacos
• Amazônia como ponto estratégico para o estudos baseados na biodiversidade
•Questions?