A cana-de-açúcar é uma das principais fontes de energia renovável, constituindo a matéria-prima mais importante na busca por energia limpa e sustentável. Os benefícios ambientais provenientes da produção e do uso dos derivados de cana-de-açúcar fomentam o desenvolvimento de métodos e produtos que aumentem, de modo sustentável, a geração de bioenergia. Dentre os diversos fatores limitantes para o aumento da produção de cana-de-açúcar, destaca-se a ocorrência e a severidade de fitopatologias como a escaldadura das folhas. Essa doença, causada pela bactéria Xanthomonas albilineans, causa diminuição da produtividade, necessidade de reforma precoce dos canaviais e queda de qualidade do caldo extraído que determinam prejuízos econômicos significativos para os agricultores. Atualmente, não há alternativas disponíveis para o controle químico ou biológico dessa fitopatologia. Portanto, existe uma necessidade urgente de desenvolvimento de novas moléculas como defensivos agrícolas que sejam eficazes, seletivas, de baixo custo e impacto ao meio ambiente. A X. albilineans produz uma família de antibióticos e fitotoxinas conhecida como albicidinas. As enzimas envolvidas na biossíntese de albicidinas são alvos moleculares extremamente atrativos para o planejamento de novos agroquímicos. Entre as enzimas dessa via, destaca-se a fosfopanteteinil transferase (XaPPT, E.C. 2.7.8.7), uma enzima essencial para o desenvolvimento da X. albilineans. Essa dissertação está dividida em duas partes: i. estudos computacionais e ii. estudos experimentais. Na parte computacional foi desenvolvida uma nova ferramenta, denominada ViTaMIn para auxiliar o desenvolvimento de modelos tridimensionais (3D) de proteínas. A enzima XaPPT foi utilizada como estudo de caso para validar o programa. Os resultados obtidos indicaram que ViTaMIn foi capaz de auxiliar a construção de um modelo 3D robusto da XaPPT. Além disso, foi verificado que ViTaMIn é uma alternativa útil para usuários iniciante e experientes na modelagem molecular. O modelo de XaPPT construído foi utilizado na triagem virtual para a identificação de novos candidatos a inibidores. A estratégia incluiu a aplicação de filtros moleculares e estudos de docagem molecular que resultaram na seleção de 10 candidatos a inibidores da enzima-alvo. Na parte experimental, o cultivo de culturas de X. albilineans foi padronizado e estudos de biologia molecular com a XaPPT conduzidos a partir da extração de DNA genômico da bactéria. Estratégias clássicas e modernas foram empregadas para a clonagem da XaPPT. Os resultados obtidos indicaram a obtenção de proteína expressa na forma solúvel. Os trabalhos integrando estudos computacionais e experimentais apresentados nessa dissertação de mestrado significam importantes contribuições no desenvolvimento de bases científicas sólidas para o desenvolvimento de novos candidatos a agroquímicos para a cultura de cana de açúcar. / Sugarcane is a major source of renewable energy, representing the most important source for clean and sustainable energy. The environmental benefits collected from the production and use of sugarcane derivatives boost the development of new methods and products to improve, in a sustainable way, bioenergy generation. However, the occurrence and severity of plant diseases, such as leaf scald, hinder the productivity of sugarcane crops. Sugarcane leaf scald is a widespread and devastating disease caused by the bacteria Xanthomonas albilineans. The disease has a dramatic impact on crop productivity, including reduced yields and drop in quality of the juice. Currently, there is no chemical or biological treatment for disease control. Therefore, there is an urgent need for new effective and selective pesticides with low cost and environmental impact. The X. albilineans produces a family of antibiotics and phytotoxins known as albicidin. The enzymes involved in the biosynthesis of albicidin are attractive targets for the design of new agrochemicals. Among them, the phosphopantetheinyl transferase (XaPPT, EC 2.7.8.7) enzyme plays an essential role to the development of X. albilineans. This dissertation is divided into two parts: i. computational studies and ii. experimental studies. In the computational part, we developed a new tool, named ViTaMIn to assist the development of three-dimensional models (3D) of proteins. The XaPPT enzyme was employed as a case study to validate the program. The results indicated that ViTaMIn was capable of assisting the construction of a robust 3D model of XaPPT. Moreover, Vitamin is a useful alternative for beginners and advanced modelers. The XaPPT model was used in virtual screening approach to identify new candidate inhibitors. The strategy included the application of molecular filters and molecular docking studies which afforded 10 inhibitor candidates for the target enzyme. In the experimental part, X. albilineans was cultured and standardized. On the basis of that, molecular biology studies were conducted on XaPPT. Classical and modern strategies were employed to cloning XaPPT. The results indicated that protein is expressed soluble. The integration of computational and experimental studies presented in this dissertation are important contributions in the development of strong scientific basis for the design of new agrochemicals for sugarcane cultures.

As concepções de moduladores da dinâmica dos microtúbulos, que levam ao bloqueio do ciclo celular, e de bloqueadores de canais de cálcio tipo L (Cav), tais como o 1,4-di-hidropiridinas e análogos, que diminuem a resistência do organismo humano aos tratamentos quimioterápicos através da inibição da proteína de transmembrana P-gp, são estratégias importantes tanto para terapias antitumorais quanto para leishmanicida. Esta abordagem tem mostrado resultados interessantes na diminuição da resistência à quimioterapia em câncer chamada de MDR (do inglês Multi Drug Resistence), além de também serem uma estratégia importante para controlar a fase inicial da leishmaniose. Diante desse contexto, e baseado no estudo de Ueki 2013 e colaboradores que, a partir de estudos anteriores, os quais relatam a superexpressão das enzimas estona deacetilase (HDAC) e catepsina L (CTSL) em células tumorais, propuseram um pró-fármaco seletivo, planejado a partir de um espaçador de lisina acetilada, que garante a liberação do fármaco seletivamente nas células tumorais, trabalhamos no desenvolvimento de uma nova proposta de pró-fármaco trifuncional. Nossa proposta foi desenvolvida a partir de estudos de triagem virtual, baseados em ligantes e em estrutura, predição das propriedades farmacocinéticas e toxicológicas (ADME/Tox) e também técnicas de bioinformática para a construção de um modelo de canal de cálcio, devido à inexistência de estruturas, do mesmo, que estivessem depositadas no banco de dados de proteínas PDB (Protein Data Bank). Paralelamente, nosso grupo de síntese colaborador sintetizou, através de técnicas de \"Click Chemistry\" e reações de Mitsunobu multicomponentes, uma biblioteca de novos híbridos trifuncionais, os quais, após estudos de atividade biológica, foram avaliados (in silico) frente à estrutura da tubulina, e os compostos mais promissores desta biblioteca serviram de base para novos estudos de triagem virtual. Para a obtenção dos nossos hits, executamos 4 estratégias de triagem virtual, separadas em 2 tarefas. Ao final, selecionarmos um total 59 hits, dos quais, 9 hits apresentam promissoras atividades bloqueadoras do canal de cálcio e 65 hits apresentam promissoras atividades moduladoras da tubulina. Estes hits seguem em estágio de compra e ensaios in vitro e após comprovada a eficácia dos mesmos, estes futuramente farão parte de uma nova proposta de pró-farmaco trifuncional. / The concepts of modulating microtubule dynamics, and calcium channel L-types (CAV) blockers are important strategies for anticancer and antileishmanial therapies. Microtubule modulators that blocks the cell cycle and the calcium channel blockers, such as, 1,4-dihydropyridines and analogues, reduce the resistance of the human body to chemotherapeutic treatments by inhibiting transmembrane P-gp protein. This approach has shown interesting results in reduced resistance to chemotherapy in cancer called MDR (Multi Drug Resistance), and an important strategy for controlling the early stage of leishmaniasis. In this context, we work to develop a new proposal for trifunctional prodrug. We have based on the study of Ueki 2013 and collaborators, which, from earlier studies with reported overexpression of both deacetylase estona enzymes (HDACs) and cathepsin L (CTSL) in tumor cells, proposed a selective prodrug. We considering an acetylated lysine link/spacer, which ensures the release of the drug selectively in tumor cells, have now designed this selective prodrug. Our proposal was developed from virtual screening studies, based on ligands and structure, prediction of pharmacokinetic and toxicological properties (ADME / Tox) and also bioinformatics techniques for the construction of a calcium channel model, due to the inexistence of Structures of the same that were deposited in the database of proteins PDB (Protein Data Bank). At the same time, our collaborating synthesis group synthesized, through Click Chemistry techniques and Mitsunobu multicomponent reactions, a library of new trifunctional hybrids, which, after studies of biological activity, were evaluated (in silico) against the structure of tubulin , And the most promising compounds from this library served as the basis for further virtual screening studies. To obtain our hits, we performed 4 virtual screening strategies, separated into 2 tasks. In the end, we selected 59 hits, of which 9 hits show promising calcium channel blocking activities and 65 hits show promising tubulin modulating activities. These hits follow in vitro purchase and testing, and after proven effectiveness, they will be part of a new tri prodrug proposal.

A cruzaína, principal cisteíno protease do Trypanosoma cruzi, é um alvo terapêutico validado para o tratamento da doença de Chagas. Grande parte dos inibidores desta enzima é constituída de peptídeo-miméticos do tipo covalente irreversível cujo desenvolvimento, entretanto, tem sido evitado devido ao potencial efeito off target e ao perfil farmacocinético indesejável. O grupo de química medicinal NEQUIMED/ IQSC/USP vêm utilizando métodos avançados em quimioinformática para a identificação de inibidores reversíveis da cruzaína e de outras cisteíno proteases. Contudo, para que estes inibidores se desenvolvam a compostos matrizes mais eficientes, informações computacionais e estruturais de seus Modos de Interação (MOB) com a proteína alvo tornam-se fundamentais. Neste trabalho, a cristalografia de raios X foi utilizada para descrever em detalhes o MOB de três importantes inibidores reversíveis da cruzaína identificados pelo NEQUIMED: a dipeptidil-nitrila Neq0409 e os dois fragmentos moleculares Neq0147 e Neq0176. De modo a evitar a auto-proteólise experimentada pela cruzaína nativa que torna desafiadora a cristalização com inibidores de baixa afinidade como os fragmentos reversíveis, duas novas construções mutantes e inativas da cruzaína (a C25A e a C25S) foram desenvolvidas. A C25S foi validada como modelo cristalográfico representativo dado a coerência do MOB elucidado nesta enzima mutante e na cruzaína nativa para o inibidor mais estudado da cruzaína, o K777. A descrição da presença, orientação, conformação e modo de ação no sítio, além do completo padrão de interações fornecidos por estas estruturas cristalinas, validaram ortogonalmente os MOB preditos e os métodos de planejamento in silico usados no NEQUIMED, permitindo a identificação de inibidores muito mais potentes análogos ao Neq0147 e ao Neq0409. O grupo 2-acetamidotiofeno-3-carboxamida do Neq0176 e o anel heterocíclico de cinco membros baseado no 1,3,4-oxadiazol do Neq0147 foram identificados como alternativos aos tradicionais esqueletos peptídeo-miméticos. O impacto do efeito proteolítico na qualidade e na resolução de estruturas cristalográficas na cruzaína foi melhor compreendido a partir de duas estruturas de alta resolução obtidas para a cruzaína nativa em complexo com o metanotiossulfonato de metila (MMTS) e a iodoacetamida. Estes resultados permitiram compreender as bases experimentais para a cristalização de inibidores reversíveis de baixa afinidade. Todos os resultados estruturais obtidos via cristalografia de raios X neste trabalho são úteis para mapear as bases estruturais essenciais para o planejamento de futuros inibidores mais potentes e seletivos da cruzaína. / Cruzain, the major Trypanosoma cruzi cysteine protease, is a validated therapeutic target for the search of new medicines for the treatment of Chagas disease. A myriad of inhibitors of this enzyme consists of covalent irreversible peptidomimetics whose development has been impaired due to potential off target effect and undesirable pharmacokinetic profile. Modern cheminformatic methods employed by The Medicinal Chemistry Group (NEQUIMED/IQSC/USP) were used to identify cruzain reversible inhibitors. Their optimization for more efficient compounds can be accomplished by the use of data and information gathered from computational and structural modes of interaction (MOB). In this doctoral thesis, the X-ray crystallography was used to describe in detail the MOB of three important new cruzain reversible inhibitors: the dipeptidil-nitrile Neq0409 and the two molecular fragmentos Neq0147 and Neq0176. In order to avoid cruzain self-proteolysis during crystallization with low affinity reversible inhibitors such as the identified fragments, two new mutant and inactive constructs of cruzain (the C25S and C25A) were designed to upholding the same properties of the wild type catalytic site. The C25S was validated as representative crystallographic model given the coherence of the MOB elucidated for the best-known and studied cruzain inhibitor, the K777. The description of the presence, orientation, conformation and mode of action at the site, besides the complete pattern of bimolecular interactions, provided by these crystalline structures, orthogonally validated the predicted in silico MOB and allowed the identification of other potent inhibitors analogous to the Neq0147 and the Neq0409. The 2-acetamidothiophene-3-carboxamide moiety (Neq0176) and heterocyclic five-membered ring based on the 1,3,4-oxadiazole (Neq0147) were thereby identified as attractive alternatives to traditional peptidomimetics. The impact of proteolytic effect on the quality and resolution of crystallographic structures in cruzain was best understood from two high-resolution structures obtained for the native cruzain in complex with methyl methanethiolsulfonate (MMTS) and iodoacetamide. These results allow the understanding of experimental basis for the crystallization with reversible inhibitors of low affinity such as fragments. All structural results obtained by X-ray crystallography together with the catalytic site depiction using GRID and SuperStar methods are useful for mapping the essential structural basis for the design of future more potent and selective cruzain inhibitors.

A Doença de Alzheimer (DA) é um transtorno progressivo que acomete o Sistema Nervoso Central, causando demência em idosos. A doença leva a uma diminuição da memória, dificuldade no raciocínio e pensamento e alterações comportamentais. A fisiopatologia da doença corresponde ao aumento na concentração do peptídeo -amilóide com consequente deposição e formação da placa amiloide; e também ao aparecimento dos emaranhados neurofibrilares, que são agregados de proteína tau hiperfosforilada. A enzima glicogênio sintase cinase 3 beta (GSK-3) está diretamente envolvida nos dois processos e, por isso, a busca por novos inibidores dessa enzima é uma importante estratégia terapêutica para o tratamento da doença. Neste trabalho utilizou-se a triagem virtual em 7 bancos de dados de moléculas aplicando cinco diferentes estratégias in silico, através de planejamento de fármacos baseado em ligantes e baseado em estrutura, combinada com estudos in silico de farmacocinética, toxicidade e atividade biológica, seguido de posteriores ensaios de inibição enzimática in vitro. Obteve-se três compostos pela metodologia de farmacóforo, (Estratégia 3) dos quais dois deles demonstraram atividade inibitória interessante para GSK-3, na faixa de micromolar. A partir das outras quatro estratégias foram selecionados 16 compostos que futuramente serão também testados utilizando o mesmo protocolo de ensaio in vitro aqui utilizado. / Alzheimer\'s disease (AD) is a progressive disorder that affects the Central Nervous System, causing dementia in the elderly. The disease leads to decreased memory, difficulty in reasoning and thinking, and behavioral changes. The pathophysiology of the disease corresponds to the increase in -amyloid peptide concentration with consequent deposition and formation of the amyloid plaque and to the appearance of neurofibrillary tangles, which are aggregates of hyperphosphorylated tau protein. The enzyme glycogen synthase kinase-3 beta (GSK-3) is directly involved in both processes and, therefore, the search for new inhibitors of this enzyme is an important therapeutic strategy for the treatment of the disease. In this work, we used virtual screening in 7 molecule databases applying five different in silico strategies, using the ligand-based and structure-based drug design methodologies, combined with in silico studies of pharmacokinetics, toxicity and biological activity, followed by subsequent assays enzymatic inhibition in vitro. We obtained three compounds by the pharmacophore methodology (Strategy 3) of which two of them demonstrated interesting inhibitory activity for GSK-3 in the micromolar range. From the other four strategies, 16 compounds were selected which in future will also be tested using the same in vitro assay protocol used here.

A acne é uma condição da pele multifatorial com implicações socioeconômicas importantes. Um dos principais fatores que contribuem com a sua etiologia é a superprodução de sebo. Até o momento, há poucos tratamentos seguros e eficazes disponíveis. O receptor de melanocortina-5 (MC5R), um receptor acoplado à proteína G da família das rodopsinas, é uma das proteínas responsáveis pela diferenciação de sebócitos e consequente produção de sebo, mas não há opções de tratamento através do antagonismo deste receptor. Neste trabalho, investigamos a melanocortina-5 como alvo molecular para a descoberta de ligantes como moduladores da sebogênese. Para tanto, empregamos estudos de modelagem por homologia e triagem virtual baseada em estrutura do alvo para construir um modelo 3D da MC5R e identificar de candidatos a ligantes da proteína, respectivamente. Em seguida, avaliamos o potencial de inibição da sebogênese em sebócitos SEBO662AR em meio lipogênico. Os resultados obtidos indicaram a descoberta de peptídeos e flavonoides com características inibidoras e estimuladoras da produção de sebo. Novos esqueletos moleculares foram identificados como promissores para a modulação da sebogênese. Os estudos realizados permitirão o desenvolvimento de novos ativos dermatológicos e cosméticos com potencial de modular a oleosidade da pele, de modo a contribuir com a mitigação dos efeitos da acne, psoríase, alopecia e seborreia, entre outras doenças. / Acne is a multifactorial skin condition with important socioeconomic implications. One of the main factors that contribute with its etiology is sebum overproduction. Until now, there are few safe, effective treatments available. Melanocortin-5 receptor (MC5R), a G protein-coupled receptor of the rhodopsin family, is one of the proteins responsible for sebocyte differentiation and consequent sebum production, but there are no options for treatment by antagonism of this receptor. In this work, we investigated MC5R as molecular target for the discovery of ligands as sebogenesis modulators. For that, we used homology modeling studies, and structure-based virtual screening in order to, respectively, build a MC5R 3D model and identify ligand candidates for this protein. Then, we evaluated their sebogenesis inhibition potential on SEBO662AR sebocytes in lipogenic conditions. The obtained results indicated the discovery of peptides and flavonoids with inhibitory and stimulatory sebum production characteristics. New scaffolds were identified as promising for sebogenesis modulation. The performed studies will allow the development of novel dermatologic and cosmetic actives with the potential to modulate skin oiliness in order to contribute to the mitigation of the effects of acne, psoriasis, alopecia and seborrhea, among other diseases.

Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2017-11-21T17:02:34Z No. of bitstreams: 1 Alan_Diego_dos_Santos_dis.pdf: 1881856 bytes, checksum: cf0113b0b67e0771e4b2920440d41e2b (MD5) / Rejected by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br), reason: Devolvido devido ? falta da folha de rosto (p?gina com as principais informa??es) no arquivo PDF, passando direto da capa para a ficha catalogr?fica. on 2017-11-29T19:03:08Z (GMT) / Submitted by PPG Ci?ncia da Computa??o (ppgcc@pucrs.br) on 2017-11-30T15:50:58Z No. of bitstreams: 1 Alan_Diego_dos_Santos_dis.pdf: 1884320 bytes, checksum: 6e508a972289e66527fd4b76cbae3586 (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-12-04T16:14:52Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Alan_Diego_dos_Santos_dis.pdf: 1884320 bytes, checksum: 6e508a972289e66527fd4b76cbae3586 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-04T16:18:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alan_Diego_dos_Santos_dis.pdf: 1884320 bytes, checksum: 6e508a972289e66527fd4b76cbae3586 (MD5) Previous issue date: 2017-03-29 / Triagem virtual de bancos de dados de ligantes ? amplamente utilizada nos est?gios iniciais do processo de descoberta de f?rmacos. Abordagens computacionais ?docam? uma pequena mol?cula dentro do s?tio ativo de um estrutura biol?gica alvo e avaliam a afinidade das intera??es entre a mol?cula e a estrutura. Todavia, os custos envolvidos ao aplicar algoritmos de docagem molecular em grandes bancos de ligantes s?o proibitivos, dado a quantidade de recursos computacionais necess?rios para essa execu??o. Nesse contexto, estrat?gias de aprendizagem de m?quina podem ser aplicadas para ranquear ligantes baseadas na afinidade com determinada estrutura biol?gica e, dessa forma, reduzir o n?mero de compostos qu?micos a serem testados. Nesse trabalho, propomos um modelo para ranquear ligantes baseados na arquitetura de redes neurais siamesas. Esse modelo calcula a compatibilidade entre receptor e ligante usando grades de propriedades bioqu?micas. N?s tamb?m mostramos que esse modelo pode aprender a identificar intera??es moleculares importantes entre ligante e receptor. A compatibilidade ? calculada baseada em rela??o ? conforma??o do ligante, independente de sua posi??o e orienta??o em rela??o ao receptor. O modelo proposto foi treinado usando ligantes ativos previamente conhecidos e mol?culas chamarizes (decoys) em um modelo de receptor totalmente flex?vel (Fully Flexible Receptor - FFR) do complexo InhA-NADH da Mycobacterium tuberculosis, encontrando ?timos resultados. / Structure-based virtual screening (SBVS) on compounds databases has been widely applied in early stage of the drug discovery on drug target with known 3D structure. In SBVS, computational approaches usually ?dock? small molecules into binding site of drug target and ?score? their binding affinity. However, the costs involved in applying docking algorithms into huge compounds databases are prohibitive, due to the computational resources required by this operation. In this context,different types of machine learning strategies can be applied to rank ligands, based on binding affinity,and to reduce the number of compounds to be tested. In this work, we propose a deep learning energy-based model using siamese neural networks to rank ligands. This model takes as inputs grids of biochemical properties of ligands and receptors and calculates their compatibility. We show that the model can learn to identify important biochemical interactions between ligands and receptors. Besides, we demonstrate that the compatibility score is computed based only on conformation of small molecule, independent of its position and orientation in relation to the receptor. The proposed model was trained using known ligands and decoys in a Fully Flexible Receptor model of InhA-NADH complex (PDB ID: 1ENY), having achieved outstanding results.

Submitted by Luis Ricardo Andrade da Silva (lrasilva@uefs.br) on 2017-01-11T21:46:05Z No. of bitstreams: 1 Boneco 97-2003-corre??es.pdf: 20164603 bytes, checksum: 78fbb46841fee330fc6bc340e1af3756 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-11T21:46:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Boneco 97-2003-corre??es.pdf: 20164603 bytes, checksum: 78fbb46841fee330fc6bc340e1af3756 (MD5) Previous issue date: 2016-08-26 / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado da Bahia - FAPEB / Polygalaceae family species are traditionally used in many regions of the world and because of this, research is being conducted to evaluate the biological activities, as well as phytochemicals aspects of these plants. In this way, the present study was to carry out the proposed chemical characterization and evaluation of biological activity in vitro of the extract and prediction of new biological activities in silico of the substances identified in Asemeia ovata (Polyagalaceae). The chemical characterization was made through previous phytochemical screening tests and fingerprint by HPLC-DAD. The isolation and identification of compounds was performed by classical chromatography techniques, HPLC-DAD and 1H and 13C NMR. The evaluation of the antioxidant activity in vitro was taken by Scavenging of DPPH free radical method, acetylcholinesterase activity by adapting the method of Ellman and Artemia salina lethality. The prediction of activity was made by tools for in silico target fishing, followed by docking the DOCK 6.7 program and evaluation of interaction profiles by Protein-Ligand Interaction server profiler. The chemical characterization showed that the extracts are rich in flavonoids and phenolic acids. It was possible to identify and quantify using HPLC-DAD substances: rutin, luteolin-7-O-glucoside, caffeic acid, p-coumaric acid and trans-ferulic acid. Moreover, it was possible to isolate the rutin substance, poligalen and a possible new alkaloid. The ethyl acetate extract was superior in the evaluation of in vitro activity with EC50 = 5.46 mg/mL for antioxidant activity, and LC50 = 71.91 mg/mL A. salina lethality. Acetylcholinesterase activity did not yield significant results (AChEIs% <20%). Tools for in silico target fishing allowed, through the ChemProt 2.0 and DRAR- CPI-servers, to select the molecular targets carbonic anhydrase 12 and epidermal growth factor receptor for routine; for luteolin-7-O-glucoside targets cotransporter 2 sodium / glucose and CDC42-activated protein kinase 1; poligalen to the target protein tyrosine kinase JAK2; and for caffeic acid, p-coumaric acid and trans-ferulic the best targets were epidermal growth factor receptor and Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1, carbonic anhydrase 12 and Ornithine carbamoyltransferase, mitochondrial. This work provides new results for the species, both from a chemical and biological point of view, there is good prospects of study with interesting potential to be discovered. / Esp?cies da fam?lia Polygalaceae s?o utilizadas tradicionalmente em muitas regi?es do mundo e, devido a isso, pesquisas est?o sendo realizadas para avaliar as atividades biol?gicas, como tamb?m os aspectos fitoqu?micos desses vegetais. Desta forma, o presente trabalho teve como proposta realizar a caracteriza??o qu?mica e avalia??o de atividades biol?gicas in vitro de extratos da planta inteira e predi??o in silico de novas atividades biol?gicas das subst?ncias identificadas de Asemeia ovata (Polyagalaceae). A caracteriza??o qu?mica foi feita atrav?s de testes de triagem fitoqu?mica pr?via e fingerprint por CLAE-DAD. O isolamento e identifica??o de subst?ncias foi realizado por t?cnicas de cromatografia cl?ssica, CLAE-DAD e RMN de 1H e 13C. A avalia??o da atividade antioxidante in vitro foi feita pelo m?todo de sequestro de radical livre DPPH, atividade anticolinester?sica pela adapta??o do m?todo de Ellman e letalidade frente Artemia salina. A predi??o de atividades in silico foi feita por m?todos de Triagem Virtual Inversa (TVI), seguido de reacoplamento pelo programa DOCK 6.7 e avalia??o dos perfis de intera??o pelo servidor Protein-Ligand Interaction Profiler. A caracteriza??o qu?mica mostrou que os extratos s?o ricos em ?cidos fen?licos e flavonoides. Foi poss?vel identificar e quantificar, atrav?s de CLAE-DAD, as subst?ncias: rutina, luteolina-7-O-glicos?deo, ?cido cafeico, ?cido p-cum?rico e ?cido trans-fer?lico. Al?m disso, foi poss?vel isolar as subst?ncias rutina, poligaleno e um poss?vel novo alcaloide. O extrato acetato de etila mostrou-se superior na avali??o das atividades in vitro, com CE50 = 5,46 mg/mL para atividade antioxidante, e CL50 = 71,91 ?g/mL para letalidade frente a A. salina. Para a atividade anticolinester?sica n?o obteve-se resultados significativos (%IAChE < 20%). A TVI permitiu selecionar, atrav?s dos servidores ChemProt 2.0 e DRAR-CPI, os alvos moleculares Anidrase carb?nica 12 e Receptor de fator de crescimento epid?rmico para a rutina; para a luteolina-7-O-glicos?deo os alvos Cotransportador 2 de s?dio/glicose e Prote?na quinase CDC42 ativada 1; para o poligaleno o alvo Prote?na tirosina quinase JAK2; e para os ?cidos cafeico, p-cum?rico e trans-fer?lico os melhores alvos foram Receptor de fator de crescimento epid?rmico e Ras-relacionada ao substrato C3 da Toxina botul?nica 1, Anidrase carb?nica 12 e Ornitina carbamoiltransferase, mitocondrial. Esse trabalho fornece resultados in?ditos para a esp?cie, tanto do ponto de vista qu?mico, como biol?gico, apresentando boas perspectivas de estudo, com interessante potencial a ser descoberto.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2017-02-14T00:41:33Z No. of bitstreams: 1 PPGBiotec - Disserta??o corrigida - Isis Bugia.pdf: 6811384 bytes, checksum: 2380cbb790d35324858de90e106415fc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T00:41:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PPGBiotec - Disserta??o corrigida - Isis Bugia.pdf: 6811384 bytes, checksum: 2380cbb790d35324858de90e106415fc (MD5) Previous issue date: 2016-03-11 / The Visceral Leishmaniasis (VL) is the second most important vector-borne disease in the world, transmitted in the Americas by Lutzomyia longipalpis, vector control is essential for the prevention of the disease. But since it is not possible to identify the oviposition sites, the fight is directed to adult insects, using traps impregnated with chemical attractants. Whereas the Odorant Binding Proteins (OBPs) act in the first level of odor selection, this work used in silico methodology to identify putative vector olfactory chemical modulators based on the structure of OBPs and known ligands. For this, tridimensional (3D) structure of L. longipalpis OBPs were predicted by three comparative modeling methods. The best model, predicted by I-Tasser, was refined by Molecular Dynamics on Gromacs. Then, in a hierarchical virtual screening approach, natural compounds of ZINC12 closer to the typical OBP ligands in global chemical space, provided by ChemGPS-NP, were evaluated and staggered concerning affinity with the orthosteric site from the OBP, by molecular docking on DOCK6. The compounds were scored by GRIDSCORE, then the 100 best classified were submitted to AMBERSCORE, which took into account the flexibility from both OBP and the docked ligands. The lowest energy conformations interacted with a hydrophobic pocket through residues Met6, Gly10, Glu11, Ala9 Arg14, Leu74, Met53, Phe118, Phe119, Pro120, amino groups and formed ionic interaction with carboxyl of Glu11, Furthermore, Phe119, Asn29 and Gln69 formed hydrogen bonds, this last formed donor and acceptor H-bonds. / A Leishmaniose Visceral (LV) ? a segunda doen?a vetorial mais importante do mundo, transmitida nas Am?ricas por Lutzomyia longipalpis, o controle do vetor ? indispens?vel ? preven??o da doen?a. Mas como n?o ? poss?vel identificar onde ocorre a oviposi??o, o combate ? direcionado aos insetos adultos, utilizando armadilhas impregnadas com atrativos qu?micos. Considerando que as Prote?nas Ligadoras de Odor (OBPs) atuam no primeiro n?vel de sele??o dos odores, este trabalho utilizou uma metodologia in silico para identificar potenciais moduladores qu?micos olfativos do vetor baseando-se na estrutura das OBPs e de ligantes conhecidos. Para isso, foram preditas as estruturas tridimensionais (3D) de OBPs de L. longipalpis por tr?s m?todos de modelagem comparativa. O melhor modelo, predito pelo I-Tasser, foi refinado por Din?mica Molecular no Gromacs. Ent?o, numa abordagem hier?rquica da triagem virtual, os compostos naturais do ZINC12 mais pr?ximos dos t?picos ligantes de OBPs no espa?o qu?mico global, fornecido pelo ChemGPS-NP, foram avaliados e escalonados quanto ? afinidade com o s?tio ortost?rico da OBP, pelo acoplamento molecular no DOCK6. Os compostos foram pontuados pelo Gridscore, em seguida, os cem melhores classificados foram submetidos ? pontua??o pelo Amberscore, que levou em conta a flexibilidade tanto da OBP como dos ligantes acoplados. As conforma??es de menor energia interagiram com um bols?o hidrof?bico atrav?s dos res?duos Met6, Ala9, Gly10, Glu11, Arg14, Met53, Leu74, Phe118, Phe119, Pro120; grupamentos amino formaram pontes salinas com a carboxila do Glu11. Al?m disso, os res?duos Phe119, Asn29 e Gln69 formaram liga??es hidrog?nio, sendo que, este ?ltimo res?duo formou liga??es-H aceptoras e doadoras.

Submitted by Ricardo Cedraz Duque Moliterno (ricardo.moliterno@uefs.br) on 2015-07-27T21:18:33Z No. of bitstreams: 1 Dissertac?o Jos? Jorge Silva Junior.pdf: 3038189 bytes, checksum: be43dcbd4f764e08ab18fd95a388e950 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-27T21:18:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertac?o Jos? Jorge Silva Junior.pdf: 3038189 bytes, checksum: be43dcbd4f764e08ab18fd95a388e950 (MD5) Previous issue date: 2014-07-31 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Pests are responsible for high losses in cocoa production in Brazil and other countries, among them the witches' broom (WB) is one of the most important and destructive to the cocoa, even causing losses of up to 95% of production. This plague has spread very easily in the state of Bahia due to environmental conditions that provided the spread of WB, caused by the fungus Moniliophthora pernicious. Several chemical compounds have been tested in order to prevent or eradicate WB, however it has not showed good results, so the present study aimed to perform in silico assays were obtained in order to identify inhibitors of UDP-N-acetylglucosamine pyrophosphorylase (UNAcP) of M. perniciosa. For achieve this goal, computational methods have been employed in the search for new inhibitors for UNAcP where different stages of research and evaluation were performed. The initial stage of virtual screening consisted of the choice of the scoring function, thus the following scoring functions were evaluated: Broyden Fletcher Goldfarb Shanno (BFGS) present in AutoDock VINA 1.1.2; Grid and Grid Score Score+Hawkins GB/SA both present in DOCK 6.5 and calculate the consensus score. The results were analyzed by calculating Enrichment Factor (EF) analysis of the ROC curve and its respective Area under an ROC curve (AUC). The Grid Score presented EF(5)=7.85. The ROC curve analysis allowed us to observe that the Grid Score function can identify almost 40% of active molecules with less than 10% of the database (false positive and active molecules), AUC analysis demonstrated that the Grid Score has greater accuracy (AUC=0.87). Thus, these results showed what the Grid Score was the best scoring function for this system. A database composed of molecules derived from natural sources was also used. The top ten results of virtual screening of the DOCK6.5 underwent online platform ChemGPS-NP, for the calculation of chemical descriptors. Thus, the molecules were re-categorized, based on the values of the Grid Score DOCK6.5 and chemical descriptors ChemGPS-NP. The results indicate the ZINC68592326 molecule his the best score and the analysis indicates that this has hydrophobic interactions with Ala380, Gln113, Gly112, Gly381, Ser168, Arg383, Pro221 and hydrogen bond interaction (3.32?) with Asn224. The virtual screening database of molecules derived from natural products research allowed with a universe of structures with very different characteristics. It was possible to obtain molecules with great structural diversity between the top ranking, however, also found very similar to the reference molecules. The use of chemometric methods is considered very useful and allows a systematic and consistent choice of structures, mainly by taking into account chemical descriptors and molecular characteristics, allowing for a more detailed evaluation. / Pragas s?o respons?veis por elevadas perdas na produ??o de cacau no Brasil e no mundo, dentre elas a vassoura-de-bruxa (VB) ? uma das mais importantes e destrutivas para o cacaueiro, chegando a causar perdas de at? 95% da produ??o. Essa praga disseminou-se muito facilmente no estado da Bahia devido a condi??es ambientais que proporcionaram a propaga??o da VB, causada pelo fungo Moniliophthora perniciosa. Diversos compostos qu?micos v?m sendo testados com o objetivo de prevenir ou erradicar a VB, por?m n?o foram obtidos bons resultados, portanto, o presente trabalho teve como principal objetivo realizar ensaios in silico, a fim de identificar inibidores da UDP-N-acetilglicosamina pirofosforilase (UNAcP) do M. perniciosa. Para tanto, foram empregados m?todos computacionais na busca de novos inibidores para a UNAcP, onde foram realizadas diferentes etapas de busca e avalia??o. A etapa inicial da triagem virtual consistiu na escolha da fun??o de pontua??o, assim, foram avaliadas as seguintes fun??es de pontua??o: Broyden?Fletcher?Goldfarb?Shanno (BFGS) presente no AUTODOCK VINA 1.1.2; Grid Score e Grid Score+Hawkins GB/SA ambos presentes no DOCK 6.5 e o c?lculo do escore de consenso. Os resultados foram analisados atrav?s do c?lculo de Fator de Enriquecimento (FE), analise da curva ROC e sua respectiva ?rea Sobre a Curva (AUC). O Grid Score apresentou FE(5)=7,85. A an?lise da curva ROC permitiu observar que a fun??o Grid Score consegue identificar quase 40% das mol?culas ativas com menos de 10% do banco de dados (mol?culas ativas e falso positivos), a an?lise da AUC demonstrou que o Grid Score tem maior exatid?o (AUC=0,87). Assim os resultados da avalia??o apontaram o Grid Score como melhor fun??o de pontua??o para esse sistema. Foi utilizado um banco de dados composto por mol?culas oriundas de fontes naturais. Os dez melhores resultados da triagem virtual feita no DOCK6.5 foram submetidos ? plataforma on line ChemGPS-NP, para o c?lculo dos descritores qu?micos. Assim, as mol?culas foram recategorizadas, baseando-se nos valores do Grid Score do DOCK6.5 e descritores qu?micos do ChemGPS-NP. Os resultados apontaram a mol?cula ZINC68592326 com a melhor pontua??o, a an?lise das intera??es intermoleculares indica que est? mol?cula apresenta intera??es hidrof?bicas com os res?duos Ala380, Gln113, Gli112, Gli381, Ser168, Arg383, Pro221 e liga??o de hidrog?nio do tipo aceptora com dist?ncia de 3,32? com o res?duo Asn224. A triagem virtual em banco de dados de mol?culas oriundas de produtos naturais permitiu a investiga??o com um universo de estruturas com caracter?sticas muito diversas. Foi poss?vel obter mol?culas com grande diversidade estrutural entre os primeiros do ranking, por?m, foram encontradas tamb?m mol?culas muito similares ?s mol?culas de refer?ncia. A utiliza??o de m?todos quimiom?tricos, ? considerada muito ?til e permitem uma escolha sistem?tica e consistente das estruturas, principalmente por levar em considera??o, descritores qu?micos e caracter?sticas moleculares, permitindo uma avalia??o mais criteriosa.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2017-08-30T20:10:51Z No. of bitstreams: 2 TAISA PEREIRA PIACENTINI RIBEIRO.pdf: 3904493 bytes, checksum: 479855c30863d881e3a40de6b85ca548 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-30T20:10:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TAISA PEREIRA PIACENTINI RIBEIRO.pdf: 3904493 bytes, checksum: 479855c30863d881e3a40de6b85ca548 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-02-09 / The search for new herbicides to control herbicides-resistant weeds is necessary to attend the rising demand of food from the world’s population. This work was divided into two parts. The first aimed to obtain a model of QSAR-2D, 3D and hybrid to predict compounds with activity to the inhibition of photosynthesis. For this, was used a data set of 44 quinoline analogues described in the literature as PET inhibitors, and all tested in the same bioassay method. For construction of models were used the programs QSAR Modeling and Pentacle. The obtained models A, C and D, were approved in the validation tests (internal and external), they are robust and with good predictive capacity. The second part of studie aimed to identify a pharmacophore model, for select compounds from the data set of first part, aiming to use as a tool for virtual screening. The research resulted in 86,560 compounds, and thus several screening filters were applied according to Briggs rule of three, in silico toxicity analyzes, unsupervised pattern recognition (PCA), and docking studies. As a result, 28 compounds remained, all of which showed potential to be herbicides, through the prediction using the obtained QSAR models, however, only the model D proved to be reliable for prediction the virtual screening. Finally, we selected the ten compounds that presented the highest predictive value of PET inhibition activity, using the model D. / A busca de novos herbicidas para o controle de ervas daninhas resistentes é necessária para atender à crescente demanda alimentar da população mundial. Este trabalho foi dividido em duas partes. A primeira teve por objetivo a obtenção de modelos de QSAR-2D, 3D e híbrido para previsão de compostos com atividade de inibição da fotossíntese. Para isso, foi utilizado um conjunto de dados formado por 44 análogos de quinolina descritos na literatura como inibidores do PET e todos testados pela mesma metodologia de ensaio biológico. Para construção dos modelos foram utilizados os programas QSAR Modeling e Pentacle. Os modelos A, C e D obtidos foram aprovados nos testes de validação (interna e externa), são robustos e com boa capacidade de previsão. A segunda parte do estudo teve como objetivo a identificação de um modelo farmacofórico, para compostos selecionados do conjunto de dados da primeira parte, visando o uso do mesmo como ferramenta para triagem virtual. A pesquisa resultou em 86.560 compostos, e assim foram aplicados diversos filtros de seleção de acordo com a regra de três de Briggs, análises “in silico” de toxicidade, técnica de reconhecimento de padrões não supervisionados (PCA), e estudos e ancoramento molecular. Como resultado, restaram 28 compostos, sendo que todos mostraram potencial para serem herbicidas, através da previsão utilizando os modelos de QSAR obtidos, porém apenas o modelo D mostrou-se confiável para previsão da triagem virtual. Por fim, foram selecionados os dez compostos que apresentaram maior valor de previsão de atividade de inibição do PET, utilizando o modelo D.