Proteômica na descoberta de
novos fármacos
Ângela Pereira da Rocha, Ph.D.
Sumário
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Proteômica: conceitos
Métodos analíticos
Fármacos inspirados na natureza
Biodiversidade
Considerações finais
Proteínas
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Proteoma: descrito primeiramente como o complemento do genoma
(Wasinger et al., 1995).
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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 grampositiva e gram-negativa.
• Estabilidade: testada durante milhões de
anos
Da jararaca ao Captopril
ACEN: E.C.3.4.15.1
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
Ferreira et al;. 1970. Biochemistry, 9(13):2583-2593;
(domínio catalítico da ACE)
Princípio ativo sintético
HPLC off-line – MS
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 nanocromatographia 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-peixesapo-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?