Formação da corona de lisozima e albumina em nanopartículas de ouro via modelagem molecular
Ano de defesa: | 2019 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
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Instituição de defesa: |
Universidade Federal Rural do Semi-Árido
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Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
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Departamento: |
Centro de Engenharias - CE
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
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Link de acesso: | https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/4485 |
Resumo: | As nanopartículas de ouro (AuNPs) fazem parte de um universo nanométrico biocompatível em que suas propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas e opticas as tornam interessantes para aplicações biológicas. Essas convertem eficientemente a luz em calor, propriedade que as tornam altamente importante para detecções biológicas e terapêuticas. O interesse com as interações entre AuNPs e proteínas vêm crescendo continuamente na comunidade cientifica. Sua alta biocompatibilidade faz com que criem interações com moléculas biológicas contidas no plasma sanguíneo, formando uma coroa em sua superfície chamada de efeito corona, quando esse efeito possui predominância de proteínas, dá-se o nome de proteína corona (PC). Os efeitos imprevisíveis relacionados à PC afetam criticamente as respostas terapêuticas, nas quais as AuNPs têm como finalidade. Neste trabalho fizemos uma investigação via modelagem molecular clássica do efeito corona em nanopartículas de ouro (PC@AuNP) utilizando duas proteínas mais comuns no plasma sanguíneo, a lisozima humana (do inglês, lyzozyme, LYZ, PDB 2nwd) e a albumina humana (do inglês, human serum albumin, HSA, PDB 4k2c), com quatro tamanhos de AuNPs esféricas de 2, 4, 6 e 8 de diâmetro. As AuNPs, tiveram suas energias e geometrias otimizadas, e as proteínas tiveram suas energias e átomos leves otimizados, todas via modelagem clássica utilizando o campo de força Universal. Após otimizações, as AuNPs foram colocadas para interagir com cada proteína separadamente, realizando varreduras afim de obter os potenciais de energias de interação. Os resultados mostram a relação entre o potencial de energia de interação com a distância entre os centroides das AuNPs com as proteínas. As maiores energias potenciais são visualizadas e indicam as regiões preferenciais de interação das proteínas com cada AuNP. Os resultados das interações da lisozima com as AuNPs (LYS@AuNPs), sugerem que o aumento do tamanho das AuNPs é proporcional ao potencial de energia, e além disso essas possuem três regiões preferenciais de estabilização. Os resultados obtidos entre a albumina e as AuNPs (HSA@AuNPs), não apresentam uma direta proporção entre o aumento da AuNPs com o aumento do potencial de energia, mas também apresentaram três regiões preferenciais de interação |
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Costa, Roner Ferreira dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4735204T3Bezerra, Eveline Matiashttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4231821U4Freire, Valder Nogueirahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783134U6Silva, José Júnior Alves dahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4735891A3http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4495119A8Melo, Rafael Leandro Fernandes2020-02-21T00:23:19Z2019-06-072020-02-21T00:23:19Z2019-04-11Citação com autor incluído no texto: Melo (2019) Citação com autor não incluído no texto: (MELO, 2019)https://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/4485As nanopartículas de ouro (AuNPs) fazem parte de um universo nanométrico biocompatível em que suas propriedades mecânicas, elétricas, magnéticas e opticas as tornam interessantes para aplicações biológicas. Essas convertem eficientemente a luz em calor, propriedade que as tornam altamente importante para detecções biológicas e terapêuticas. O interesse com as interações entre AuNPs e proteínas vêm crescendo continuamente na comunidade cientifica. Sua alta biocompatibilidade faz com que criem interações com moléculas biológicas contidas no plasma sanguíneo, formando uma coroa em sua superfície chamada de efeito corona, quando esse efeito possui predominância de proteínas, dá-se o nome de proteína corona (PC). Os efeitos imprevisíveis relacionados à PC afetam criticamente as respostas terapêuticas, nas quais as AuNPs têm como finalidade. Neste trabalho fizemos uma investigação via modelagem molecular clássica do efeito corona em nanopartículas de ouro (PC@AuNP) utilizando duas proteínas mais comuns no plasma sanguíneo, a lisozima humana (do inglês, lyzozyme, LYZ, PDB 2nwd) e a albumina humana (do inglês, human serum albumin, HSA, PDB 4k2c), com quatro tamanhos de AuNPs esféricas de 2, 4, 6 e 8 de diâmetro. As AuNPs, tiveram suas energias e geometrias otimizadas, e as proteínas tiveram suas energias e átomos leves otimizados, todas via modelagem clássica utilizando o campo de força Universal. Após otimizações, as AuNPs foram colocadas para interagir com cada proteína separadamente, realizando varreduras afim de obter os potenciais de energias de interação. Os resultados mostram a relação entre o potencial de energia de interação com a distância entre os centroides das AuNPs com as proteínas. As maiores energias potenciais são visualizadas e indicam as regiões preferenciais de interação das proteínas com cada AuNP. Os resultados das interações da lisozima com as AuNPs (LYS@AuNPs), sugerem que o aumento do tamanho das AuNPs é proporcional ao potencial de energia, e além disso essas possuem três regiões preferenciais de estabilização. Os resultados obtidos entre a albumina e as AuNPs (HSA@AuNPs), não apresentam uma direta proporção entre o aumento da AuNPs com o aumento do potencial de energia, mas também apresentaram três regiões preferenciais de interaçãoGold nanoparticles (AuNPs) are part of a biocompatible nanometric universe in which their mechanical, electrical, magnetic and optical properties make them interesting for biological applications. These efficiently convert light into heat, a property that makes them highly important for biological and therapeutic sensations. Interest in the interactions between AuNPs and proteins has been growing steadily in the scientific community. Its high biocompatibility causes them to create interactions with biological molecules contained in the blood plasma, forming a crown on its surface called the corona effect, when this effect has a predominance of proteins, it is called corona protein (PC). The unpredictable effects related to CP affect critically the therapeutic responses, in which the AuNPs have as purpose. In this work, we performed an investigation using classical molecular modeling of the corona effect in gold nanoparticles (PC @ AuNP) using two proteins most common in blood plasma, human lysozyme (lyzozyme, LYZ, PDB 2nwd) and human albumin English, human serum albumin, HSA, PDB 4k2c), with four spherical AuNPs of 2,4,6 and 8 nm in diameter. The AuNPs had their energies and geometries optimized, and the proteins had their energies and light atoms optimized, all via classical modeling using the Universal force field. After optimizations, the AuNPs were placed to interact with each protein separately, performing scans in order to obtain the potentials of interaction energies. The results show the relationship between the energy potential of interaction with the distance between the centroids of the AuNPs with the proteins. The highest potential energies are visualized and indicate the preferred regions of interaction of the proteins with each AuNP. The results of the interactions of lysozyme with AuNPs (LYS @ AuNPs), suggest that the increase of AuNPs size is proportional to the energy potential, and in addition these have three preferential stabilization regions. The results obtained between albumin and AuNPs (HSA @ AuNPs) do not present a direct proportion between the increase of AuNPs with increased energy potential, but also presented three preferential regions of interactionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESporUniversidade Federal Rural do Semi-ÁridoPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFERSABrasilCentro de Engenharias - CEMELO, Rafael Leandro Fernandes. Formação da corona de lisozima e albumina em nanopartículas de ouro via modelagem molecular. 2019. 89 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia dos Materiais), Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Mossoró, 2019.CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAEfeito coronaNanopartículas de ouroModelagem molecularCorona effectGold nanoparticlesMolecular modelingFormação da corona de lisozima e albumina em nanopartículas de ouro via modelagem molecularinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSAinstname:Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)instacron:UFERSATEXTRafaelLFM_DISSERT.pdf.txtRafaelLFM_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain136500https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4485/3/RafaelLFM_DISSERT.pdf.txt6fefaaf9925606b913cc029f7c299d36MD53THUMBNAILRafaelLFM_DISSERT.pdf.jpgRafaelLFM_DISSERT.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1317https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4485/4/RafaelLFM_DISSERT.pdf.jpg3e6ca88df343e036cda9c5b89db29018MD54ORIGINALRafaelLFM_DISSERT.pdfRafaelLFM_DISSERT.pdfapplication/pdf10566059https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4485/1/RafaelLFM_DISSERT.pdf018a7eb208bf752dd510286d5b42257dMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://repositorio.ufersa.edu.br//bitstream/prefix/4485/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52prefix/44852022-06-06 18:15:28.712oai:repositorio.ufersa.edu.br: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 Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufersa.edu.br/PUBhttp://bdtd.ufersa.edu.br/oai/requestdirecaosisbi@ufersa.edu.br|| direcaosisbi@ufersa.edu.bropendoar:2022-06-06T21:15:28Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFERSA - Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA)false |
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