Engenharia de Proteínas e Desenho de Fármacos

Código:

EBE0124

Sigla:

EPDF

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biotecnologia Molecular

Ocorrência: 2012/2013 - 1S

Ativa?	Sim
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Bioengenharia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIB	26	Plano de estudos oficial	3	-	7	70	189

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Deverão ser adquiridas competências básicas necessárias à aplicação de métodos racionais de Engenharia de Proteínas e de métodos directos (ou "structure-based") de Desenho de Fármacos. O aluno deverá saber como caracterizar estrutural e funcionalmente os diversos tipos de interacção proteína/ligando. A aplicação dos princípios fundamentais de espectroscopia de raios-X e fluorescência e RMN apresentados na primeira fase do semestre será mais tarde ilustrada através do estudo de "targets" macromoleculares e do mecanismo de ação de alguns fármacos comerciais.

Programa

1. Engenharia de Proteínas: métodos racionais vs métodos "high-throughput"
- Mutagénese dirigida e PCR ("polimerase chain reaction")
- Exemplos de aplicação da alteração da subtilisina e da glucose isomerase
2. Desenho de Fármacos: métodos diretos ("structure-based") vs métodos indiretos ("ligand-based")
- Exemplos de aplicação no tratamento da malária
3. Função das proteínas como consequência da sua estrutura
4. Caracterização da estrutura de Proteínas por cristalografia de raios-X
- Difração de raios-X
5. Caracterização da estrutura e função de proteínas através de outras técnicas espectroscópicas
- Aplicações de Fluorescência, UV-Vis, RMN
6. Proteínas/Ligandos
- Estabilizadores cinéticos, chaperonas moleculares, reguladores proteostáticos
7. Recursos bioinformáticos na Internet
8. Proteínas membranares
- Canais iónicos, permeases, moléculas recetoras e bombas de sódio e potássio
- Digoxina como regulador proteostático no tratamento de insuficiências cardíacas
9. Inibidores de atividade enzimática
- Aspirina como inibidor da atividade enzimática em ação anti-inflamatória
- Squanivir e Indinavir como inibidores da HIV-1 protease
- Imanitib como inibidor da tirosina quinase no tratamento da leucemia crónica
10. Doenças da amiloide
- Tafamidis como chaperona molecular no tratmento da paramiloidose
- Cinéticas de transição de fase em sistemas biológicos: cristalização de proteínas e formação de fibras de amiloide

Bibliografia Complementar

Carl Branden & John Tooze; Introduction to Protein Structure, Garland Publishing, New York
Kenneth M. Merz, Dagmar Ringe, Charles H. Reynolds; Drug Design: Structure- and Ligand-Based Approaches , 2010 (Preview disponível no GoogleBooks)
Joseph R. Lakowicz; Principles of fluorescence spectroscopy, 2006 (Preview disponível no GoogleBooks)
David L. Nelson, Michael M. Cox; Lehninger principles of biochemistry. ISBN: 978-0-7167-4339-2
Lubert Stryer; Biochemistry. ISBN: 0-7167-2009-4

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

A seguir à exposição de cada um dos tópicos do programa será resolvida uma ficha de trabalho composta por exercícios de aplicação dos conceitos adquiridos. Serão realizados trabalhos laboratoriais sobre inibição enzimática e inibição de formação de fibras de amiloide. Ao longo de semestre serão utilizados recursos bioinformáticos disponíveis na Internet. Os alunos deverão fazer uma apresentação oral sobre a caracterização estrutural e funcional de targets macromoleculares e mecanismos de ação de fármacos comerciais.

Software

Visualização das estruturas 3D (ex. JMol)
Interacções moleculares (ex. SwissDock)
XRayView 4.0
Pharmaceutical Biotechnology Virtual Lab. Disponível em http://ubrxlab.buffalo.edu/download.htm

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Participação presencial (estimativa)	Participação presencial	65,00
	Total:	-	0,00

Fórmula de cálculo da classificação final

A classificação final será dada por uma das seguintes alternativas:
- 100% Exame Escrito Final, ou
- 70% Exame Escrito Final + 30% Avaliação Prática
Será escolhida a alternativa que resulta na classificação final mais elevada.
A Avaliação Prática é feita com base (i) na avaliação contínua durante as aulas práticas, (ii) nos relatórios apresentados e (iii) na apresentação oral realizada. Não será contabilizada a Avaliação Prática obtida em anos anteriores.