Fenômenos físicos peculiares em interações biomoleculares dependentes de pH
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Revisão dos principais aspectos físico-químicos de fenômenos peculiares relacionados com o chamado “mecanismo de regulação de cargas” e os modelos para simulação a pH constante concebidos para diferentes aplicações biomoleculares.
Uma vasta classe de problemas de engenharia biomolecular (incluindo a compreensão, o diagnóstico e o tratamento de doenças; desenvolvimentos de novos materiais (bio)funcionalizados e processos de biosseparação em geral) depende de um melhor conhecimento das interações físicas fundamentais responsáveis pela formação e estabilidade de complexos moleculares.
O pH é um parâmetro físico-químico chave para muitos desses processos, e desafiador para ser corretamente incorporado em modelos moleculares para simulações computacionais.
Como suporte para o estudo de sistemas biomoleculares, nosso laboratório desenvolve modelos combinando a modelagem adequada da física de pH-constante com o tempo das simulações.
Nesta palestra, vou rever os principais aspectos físico-químicos de fenômenos peculiares relacionados com o chamado “mecanismo de regulação de cargas” e os modelos para simulação a pH constante concebidos para diferentes aplicações biomoleculares.
Referências
[1] Barroso da Silva, F.L.; Derreumaux, P.; Pasquali, S. Protein-RNA complexation driven by the charge regulationmechanism . Biochemical and Biophysical Research Communications, v. 498(4), 264-273, 2018.
[2] Barroso da Silva, F.L.; Dias, L.G. Development of constant-pH simulation methods in implicit solvent andapplications in biomolecular systems . Biophysical Reviews, v. 9(5), pp. 699–728, 2017.
[3] Barroso da Silva, F.L.; Derreumaux, P.; Pasquali, S. Fast coarse-grained model for RNA titration . J. Chem. Phys.,v. 146, pp. 035101, 2017.
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[5] Barroso da Silva, F.L.; Derreumaux, P.; Pasquali, S.; Dias, L.G. Electrostatics analysis of the mutational and pHeffects of the N-terminal domain self-association of the Major Ampullate Spidroin . Soft Matter, v. 12, pp. 5600-5612,2016.
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[9] Lunkad, R; Barroso da Silva, F.L; Koš ovan, P. Both Charge-Regulation and Charge-Patch Distribution Can Drive Adsorption on the Wrong Side of the Isoelectric Point , J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 4, 1813–1825, 2022. (DOI:10.1021/jacs.1c11676)
[10] Barroso da Silva, F.L; Giron, C.C.; Laaksonen, A.; Electrostatic features for the Receptor binding domain of SARS-COV-2 wildtype and its variants. Compass to the severity of the future variants with the charge rule , submitted (DOI:10.1101/2022.06.16. 496458)
Fernando Luis Barroso da Silva
Concluiu seu Ph.D. em Theoretical Chemistry/Physical Chemistry, pela Lunds Universitet (Suécia) em 2000.
Atualmente, é Professor Associado da Universidade de São Paulo (USP) e orientador do programa de Pós-graduação interunidades em Bioinformática da USP.
Foi professor visitante da Lunds Universitet/Suécia (2013/2014), University College Dublin/Irlanda (2016) Universidade Sorbonne Paris Cité/França (2015/16, 2017/18 e 2018/19) e outras.
Publicou 41 artigos em periódicos especializados, centenas de trabalhos em anais de eventos e ministrou várias palestras no Brasil e no exterior. Possui 1 livro publicado e 2 capítulos de livro.
Organizou eventos científicos no Brasil, na Irlanda e na Suécia.
Foi relator de várias dezenas de publicações/projetos de pesquisa.
Orientou 5 dissertações de mestrado, 1 tese de doutoramento, 1 pós-doc, 11 trabalhos de iniciação científica e 1 de pré-iniciação científica, dentre outras co-orientações, nas áreas de Físico-química, Biofísica Molecular e Bioinformática. Orienta hoje 1 aluno de doutorado, 1 de mestrado e 1 de iniciação científica.
Desde 2000, participou de 15 projetos de pesquisa, sendo coordenador de 8 destes. Atualmente coordena de 3 projetos de pesquisa. Atua nas áreas de Biofísica Molecular, Biofísico-química e Bioinformática Estrutural, com ênfase no entendimento de mecanismos moleculares através de técnicas de simulação computacional.
Em suas atividades profissionais interagiu com centenas de colaboradores em co-autorias de trabalhos científicos. Em seu currículo Lattes, os termos mais freqüentes na contextualização de sua produção são: interações eletrostáticas em e entre proteínas, Monte Carlo, Energia Livre, simulação computacional, Poisson-Boltzmann, forças fundamentais Biofísica, pH, Tanford-Kirkwood. Gerado pelo Sistema Interlattes CV-Resumé
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http://lattes.cnpq.br/0740745836565262
https://scholar.google.com/citations?hl=pt-BR&user=YmyPvhoAAAAJ&view_op=list_works&sortby=pubdate