Avaliação de representações oligoméricas para a modelagem in silico de polímeros molecularmente impressos utilizando molde de origem biológica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Soté, William Oliveira lattes
Orientador(a): Comar Junior, Moacyr lattes
Banca de defesa: Lima, Francisco das Chagas Alves lattes, Macedo, Luiz Guilherme Machado de lattes
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso embargado
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Química
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
polímeros molecularmente impressos (MIPs)
dinâmica molecular
template biológico
seleção de ligantes
representações oligoméricas
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::QUIMICA TEORICA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICA
Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36196
http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.130
Resumo: O presente trabalho foi realizado com o apoio do CNPq (Processo Nº 130328/2021-9).
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spelling 2022-09-29T16:16:02Z2022-09-29T16:16:02Z2022-07-19SOTÉ, William Oliveira. Avaliação de representações oligoméricas para a modelagem in silico de polímeros molecularmente impressos utilizando molde de origem biológica. 2022. 73 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2018. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.130.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/36196http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.130O presente trabalho foi realizado com o apoio do CNPq (Processo Nº 130328/2021-9).Polímeros molecularmente impressos (PMIs) são redes poliméricas com significativa relevância para sensoriamento analítico, especialmente para processos biológicos. O processo de impressão molecular permite que haja a formação de cavidades funcionalizadas e estruturalmente complementares a moldes moleculares específicos, conferindo ao material sensibilidade e especificidade em análises instrumentais e, consequentemente, uma expressiva versatilidade prática. Entretanto, o planejamento e desenvolvimento de PMIs é um processo lento e dispendioso de ser realizado inteiramente de forma empírica. Diante disso, ferramentas computacionais são comumente usadas na seleção de alguns dos parâmetros críticos do processo de impressão, sobretudo a seleção de ligantes funcionais. Dentre as metodologias disponíveis, a Dinâmica Molecular clássica é capaz de avaliar a evolução desse processo e discriminar diferentes ligantes quanto a sua interatividade com o molde de interesse. A modelagem mais frequente de ligantes funcionais é a representação monomérica, contudo, esta é incapaz de prever a evolução das interações em função do crescimento polimérico. Neste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a influência de outras representações oligoméricas na fase de complexação com o epítopo P31 da linhagem Asiática do vírus Zika, através da metodologia de Dinâmica Molecular clássica. Os ligantes funcionais 2-vinilpiridina, 4-vinilanilina, ácido acrílico, acrilamida e 2-hidroxietilmetacrilato foram simulados, em cadeias mono-, tri-, penta- e decaméricas, e avaliados segundo suas influências na conservação estrutural do epítopo e no perfil interativo ligante-molde. Todos os sistemas foram simulados em triplicatas. Análises de desvio quadrático médio (RMSD), raio de giro (Rg), função de correlação de pares (g(r)), tempo de ocupação, número médio e máximo de interações do tipo ligações de hidrogênio mostraram que existe uma influência do tamanho da cadeia do ligante funcional na fase de complexação. Em termos de seleção de ligantes, essa influência acentuou e facilitou a diferenciação entre os ligantes. Contudo, o comportamento observado para tamanhos de cadeia maiores foi diferente dos monômeros somente nas análises estruturais, sugerindo que sua utilização seja mais adequada apenas quando a conformação do molde apresentar grande flexibilidade, como em moldes de origem biológica.Molecularly imprinted polymers (MIPs) are polymeric networks with significative relevance to analytical sensing, especially to biological processes. The molecular imprinting process allows the formation of functionalized and structurally complementary cavities to specific molecular templates, giving the material sensibility and specificity for instrumental analyses and, therefore, resulting in a wide variety of applications. However, the planning and development of MIPs is a slow and expensive process to be carried out entirely by experimental approaches, leading to computational tools being used to select some of the most critical parameters for imprinting, mainly ligand screening. Among all available methodologies, classical Molecular Dynamics is suitable to evaluate the imprinting process evolution and differentiate ligands according to their interaction with the target template. The most frequent modelling for functional ligands is the monomeric representation, however, this representation is unable to predict the interaction evolution as a function of polymer growth. In this context, this work aims to evaluate the influence of other oligomeric representations in the complexation phase of the P31 Asian-lineage Zika virus epitope through classical Molecular Dynamics. The functional ligands 2-vinylpyridine, 4-vinylaniline, acrylic acid, acrylamide and 2-hidroxyethylmethacrylate were simulated in mono-, tri- penta- and decameric chains, and were evaluated according to their influence on the epitope structural conservation and the ligand-template interactive profile. All systems were simulated in triplicates. Analyses of root-mean-square deviation (RMSD), radius of gyration (Rg), pair correlation function (g(r)), occupancy, average and maximum numbers of hydrogen-bonding type interaction showed the functional ligand chain size has an influence in the complexation phase. In terms of ligand screening, this influence emphasized and facilitated the differentiation between ligands. However, the behavior observed for larger chain sizes was only different from the monomeric chain in structural analyses, suggesting its use is best suited only when the template conformation exhibits high flexibility, such as in most biological templates.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoDissertação (Mestrado)2024-09-24porUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em QuímicaBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::QUIMICA TEORICACNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ANALITICAQuímicaMacromoléculasDinâmica molecularpolímeros molecularmente impressos (MIPs)dinâmica moleculartemplate biológicoseleção de ligantesrepresentações oligoméricasAvaliação de representações oligoméricas para a modelagem in silico de polímeros molecularmente impressos utilizando molde de origem biológicaEvaluation of oligomeric representations for in silico modeling of molecularly imprinted polymers using biological templateinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisComar Junior, Moacyrhttp://lattes.cnpq.br/3361280087783853Lima, Francisco das Chagas Alveshttp://lattes.cnpq.br/0535630080709053Macedo, Luiz Guilherme Machado dehttp://lattes.cnpq.br/3809730482457606http://lattes.cnpq.br/5443493175137071Soté, William Oliveira73Os resultados da pesquisa são inéditos e serão publicados brevemente como artigo de revista científica.119958849reponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUORIGINALAvaliaçãoRepresentaçõesOligoméricas.pdfAvaliaçãoRepresentaçõesOligoméricas.pdfDissertação de Mestrado (19-07-22) - William Oliveira Sotéapplication/pdf9351908https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/36196/1/Avalia%c3%a7%c3%a3oRepresenta%c3%a7%c3%b5esOligom%c3%a9ricas.pdfd248804236556e1a679e8d6ee537bf38MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; 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