Grupos de Pesquisa

Grupo de Bioquímica e Biofísica de Proteínas


Histórico

O Prof. Dr. Júlio César Borges iniciou atividades no Departamento de Química e Física Molecular (DQFM) do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da Universidade de São Paulo (USP) em 2007. Em 2009, o laboratório (financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa de São Paulo – FAPESP – e contanto com o apoio do CNPq, do DQFM/IQSC/USP e da CAPES) iniciou as atividades experimentais. O Grupo de Bioquímica e Biofísica de Proteínas (Grupo BBP) foi formalmente criado em 2012. Até o momento, o grupo de pesquisa liderado pelo Prof. Dr. Júlio César Borges formou 1 aluno de doutorado, 2 alunos de mestrado e 4 alunos concluíram trabalhos de conclusão de curso. Ademais, vários alunos de Iniciação Científica passaram pelo grupo BBP. Desde 2007, o grupo publicou 19 artigos científicos em revistas indexadas da área (a lista completa de publicações pode ser encontrada em http://lattes.cnpq.br/6033516785481779 e informações adicionais em http://www.bv.fapesp.br/pt/pesquisador/2985/julio-cesar-borges/). Atualmente, o grupo conta com 1 pós-doutorando, 2 alunos de doutorado, 1 aluno de mestrado, 1 aluno de treinamento técnico com bolsa FAPESP e 2 alunos de iniciação científica. Existem 2 projetos de pesquisa principais, financiados pela FAPESP, em execução no laboratório BBP.

Infraestrutura

O laboratório do grupo BBP do IQSC possui uma área disponível de 53 m2 para aplicação de técnicas relacionadas à tecnologia do DNA recombinante, produção e purificação de proteínas recombinantes. Neste local está alocada parte da infraestrutura laboratorial necessária para caracterização bioquímica e funcional das proteínas em estudo. O Lab. BBP conta com um microcalorímetro de titulação isotérmica ITC200 (GE Healthcare Life Sciences) e 1 espectropolarímetro de dicroísmo circular J-815 (JASCO) alocado nas dependências da Central de Análises Químicas Instrumentais (CAQI) do IQSC/USP e de livre acesso aos pesquisadores do instituto. Além destes equipamentos, o laboratório BBP conta com equipamentos institucionais disponíveis na CAQI, por ex.: espectrofotômetro (JASCO), fluorímetro (Hitashi) e espectrômetro de massas eletrospray LTQ Orbitrap Velos (Thermo Scientific). O Grupo BBP tem colaborações com vários pesquisadores, a fim de realizar vários experimentos adicionais fora do IQSC, se necessário.

Linhas de Pesquisa

A linha de pesquisa estabelecida no IQSC envolve a aplicação de técnicas de biologia molecular para clonar DNAs codificadores de proteínas de interesse para a expressão destas em sistemas heterólogos e purificação para posterior caracterização funcional e estrutural. As proteínas produzidas são caracterizadas experimentalmente por técnicas bioquímicas (cromatografia, eletroforese de proteínas, cinética enzimática, ELISA e Western blot), espectroscópicas (dicroísmo circular e fluorescência), termodinâmicas (calorimetria de titulação isotérmica, calorimetria de varredura diferencial e ultracentrifugação analítica) e estruturais (espalhamento de raios X a baixos ângulos – SAXS, modelagem molecular por homologia, ultracentrifugação analítica), entre outras. Estratégias experimentais explorando a estabilidade térmica e química, também são utilizadas para a obtenção de informações sobre a organização estrutural da proteína e de seus domínios. O objetivo destes experimentos é caracterizar os fatores determinantes e as mudanças conformacionais importantes para a relação estrutura-função de chaperonas moleculares humanas, de levedura e de protozoários causadores de doenças negligenciadas como malária e leshmaniose. As principais famílias de chaperonas moleculares em estudo são as Hsp90 e Hsp70 incluindo muitas de suas co-chaperonas. A interação entre as proteínas de interesse com ligantes (pequenas moléculas, ligantes naturais, inibidores, outras proteínas, etc) é estudada por várias estratégias, especialmente por fluorescência, calorimetria de titulação isotérmica, ELISA e SAXS.
Utilizando técnicas bioquímicas e proteômicas (Western blot, eletroforese bidimensional e espectrometria de massas) estuda-se a expressão diferencial de proteínas de interesse em protozoários e a também a interação proteína-proteína. O estudo da expressão diferencial de proteínas em culturas de células submetidas ao tratamento com fármacos de interesse inibidores das Hsp90 é um dos objetivos de estudo desta abordagem. Identificação de novos (ou seletivos) ligantes das Hsp90 e Hsp70 também é pretendida através de abordagens experimentais de deslocamento térmico e ELISA.

Técnicas Empregadas

- Tecnologia do DNA recombinante;
- Eletroforese de proteínas e de DNA;
- Cromatografia de proteínas;
- Cinética enzimática;
- Western blot;
- ELISA;
- Espectroscopia de absorção no UV/visível;
- Espectropolarimetria de dicroísmo circular;
- Espectroscopia de fluorescência de proteínas;
- Calorimetria de titulação isotérmica;
- Calorimetria de varredura diferencial;
- Ultracentrifugação analítica;
- Espalhamento de raios X a baixos ângulos (SAXS);
- Modelagem molecular por homologia.

Grupo

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