ICTP-SAIFR realiza cursos em Biofísica e Interação de Proteínas

Eventos discutiram o processo de enovelamento de proteínas e como essas moléculas interagem entre si e com o ambiente ao seu redor

Entre os dias 8 e 13 de março, o ICTP-SAIFR realizou dois eventos dedicados à Biofísica. A área usa ferramentas da física para entender fenômenos biológicos e também se baseia em problemas da biologia para desenvolver ideias de Física. A semana contou com um minicurso de José Nelson Onuchic, pesquisador da Rice University e co-diretor do Center for Theoretical Biological Physics – instituição apoiada pela National Science Foundation, dos Estados Unidos – e com a Escola de Biofísica em Interação de Proteínas.

“É a primeira vez que temos no Brasil um evento, no formato de Escola, dedicado à essa área”, diz Fernando Luís Barroso da Silva, pesquisador da USP e um dos organizadores da Escola. “A Biofísica ganha cada vez mais importância no mundo, mas no Brasil ainda é incipiente, com poucos grupos de pesquisa. Por isso, eventos como esse são importantes para incentivar o desenvolvimento da área no país e estimular colaborações”.

Os cursos tiveram um aspecto bastante interdisciplinar. Os alunos eram provenientes de diversas áreas e níveis de formação: desde biólogos e farmacêuticos até físicos e desde alunos de graduação até doutores. Marcelo Poleto, por exemplo, é formado em bioquímica e faz mestrado na Universidade Federal do Rio Grande do Sul na área de Biologia Celular e Molecular.

“Durante a Escola tivemos a oportunidade de discutir em detalhes essa área, tanto em grupos de alunos como com professores já experientes”, diz ele. “Espero que o evento tenha outras edições”.

Proteínas

Como uma espécie de introdução à Escola, José Nelson Onuchic ministrou um pequeno curso sobre Biofísica no dia 8 de março. Entre os principais temas abordados por ele estavam a predição de estruturas e sistemas dinâmicos de proteínas: como funcionam as máquinas moleculares dentro de nossas células?

Desde a metade do século passado, sabemos que o DNA codifica proteínas, que são formadas por cadeias de aminoácidos. As proteínas podem ser encontradas em formas não-funcionais e funcionais. Para se tornarem funcionais precisam assumir uma estrutura tridimensional – processo chamado de enovelamento. Com simulações feitas em computador e experimentos em laboratório, Onuchic tenta prever a estrutura que uma proteína terá baseado em uma sequência inicial de aminoácidos e também entender como proteínas assumem essa estrutura 3D.

Processo de enovelamento (Crédito: G. Bowman, V. Voelz, e V. S. Pande)

“Quando temos cadeias de aminoácidos em condições fisiológicas ideais, eles conseguem formar uma proteína enovelada”, diz o pesquisador. “Queremos entender melhor como ocorre o processo de enovelamento e como funciona a produção de proteínas a partir do DNA”.

Estudos nessa área podem contribuir para uma melhor compreensão das bases moleculares de doenças como Alzheimer e Parkinson, e eventualmente levar à produção de novos fármacos mais eficientes. Além disso, a Biofísica é aplicada também na indústria de alimentos.

“Para fazer com que um chocolate tenha um aroma ou sabor de outro alimento, como laranja, por exemplo, é usada uma técnica chamada de microencapsulamento, desenvolvida em laboratórios de Biofísica”, conta Barroso.

Interações com o ambiente e estudo com o vírus Influenza

Como as proteínas estão imersas dentro de nossas células, para entender sua interação com o ambiente é fundamental entender sua interação com a água. Esse foi um dos temas abordados por Roland Netz, pesquisador da Freie Universität Berlin, da Alemanha, e um dos organizadores da Escola.

Netz busca entender não apenas como proteínas interagem com água, mas também a interação de membranas celulares com o ambiente extracelular. No início desse ano, o pesquisador colaborou com um trabalho que pode, a longo prazo, resultar em uma nova droga capaz de prevenir infecções do vírus da gripe.

 “Estamos tentando desenvolver uma molécula que se ligue na superfície do vírus Influenza, causador de gripes, para evitar que ele se ligue em células do nosso corpo e cause uma infecção”, diz ele. “Nos próximos anos, serão realizados novos projetos e testes para, por exemplo, verificar a toxicidade dessa molécula”.