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-dimensional Focagem Isoelétrica Gradiente estável de pH Alto PM Baixo PM

RP-HPLC HPLC de fase reversa separa as moléculas com base em suas diferenças de hidrofobicidade .

Espectrometria de Massa Obtenção da m/z de um íon Diagrama básico de um espectrômetro de massa MALDI ESI

Obtenção do m/z e a seqüência Nomenclatura para a fragmentação de peptídeos por MS Roepstorff and Fohlman, 1984. MS Tandem MS Prof. Peter Roepstorff

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 ACEN: E.C.3.4.15.1 supressão do sistema renina-angiotensina-aldosterona, resultando em concentrações séricas diminuídas de angiotensina II e aldosterona. A redução da angiotensina II leva à uma secreção diminuída de aldosterona e, como resultado, podem ocorrer pequenos aumentos de potássio sérico, juntamente com perda de sódio e fluidos. Classe: Fatores potencializadores de Bradykinina Inibe a enzima conversora da angiotensina I

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) Ferreira et al;. 1970. Biochemistry, 9(13):2583-2593; Princípio ativo sintético

HPLC off-line – MS Identificação de cinco novos peptídeos ESI-MS ESI-MS-MS HPLC de fase reversa Espectrometria de massa Identificação de cinco novos peptídeos Filtração por gel Ianzer et al;. 2004. Peptides, 25:1085-1092.

Tarantulas Busca por novo analgésicos Determinação da seqüência de peptídeos através da espectrometria de massa acoplada a nano-cromatographia de fase reversa. Escoubas et al; 2008. J. Mass Spectrom. 43: 279-295.

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 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

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