Análise estrutural e desenvolvimento de estratégias de inibição para a proteína KSRP em Cinetoplastídeos

dc.creatorLeandro Morais de Oliveira
dc.date.accessioned2026-02-24T15:45:25Z
dc.date.issued2025-11-07
dc.description.abstractNeglected diseases caused by kinetoplastids, such as Chagas disease and leishmaniasis, affect millions of people globally. Current treatments are limited by low efficacy, toxicity, and emerging resistance, making the search for novel therapeutic targets a critical priority. The Kinetoplastid-Specific Ribosomal Protein (KSRP) from Trypanosoma cruzi emerges as a promising target due to its exclusivity to this parasite group and its essential role in ribosomal integrity. However, the molecular basis of its interactions and its potential for inhibition remain largely unexplored. To address this gap, this dissertation proposes and applies computational methods to identify and characterize interaction sites on KSRP. Our strategy integrated structural data from the T. cruzi KSRP (PDB ID: 5OPT, chain h) with databases, including Propedia, using a comprehensive suite of bioinformatics tools such as molecular docking (HDOCK, HPEPDOCK, AlphaFold3), analysis of interatomic contacts (PRODIGY), solvent accessibility (NACCESS), and residue flexibility (CABS-flex 2.0). These analyses led to the identification of 47 functionally relevant residues strategically distributed across the four KSRP domains (RRM1: 22; LINKER: 10; RRM2: 11; C-TERM: 4). These residues were consistently found at contact interfaces and in regions of high accessibility and structural flexibility. Notably, our results suggest that peptide binding could induce allosteric conformational changes in KSRP, a valuable insight for inhibitor design. By mapping these critical sites, this work provides a structural foundation for the rational design of peptides aimed at disrupting KSRP function, potentially leading to parasite death. Furthermore, the proposed methodology is applicable to the characterization of other target proteins, contributing to innovation in the fight against neglected diseases and expanding the prospects for the development of new therapies.
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1843/1736
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Minas Gerais
dc.rightsAcesso restrito
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectBioinformática
dc.subjectProteínas Ribossômicas
dc.subjectKinetoplastida
dc.subjectSimulação de Acoplamento Molecular
dc.subjectPeptídeos
dc.subject.otherKSRP
dc.subject.otherBioinformática estrutural
dc.subject.otherDocking
dc.subject.otherPeptídeos
dc.titleAnálise estrutural e desenvolvimento de estratégias de inibição para a proteína KSRP em Cinetoplastídeos
dc.title.alternativeStructural analysis and development of inhibition strategies for the KSRP protein in Kinetoplastids
dc.typeDissertação de mestrado
local.contributor.advisor-co1Sheila Cruz Araujo
local.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9237571936087991
local.contributor.advisor1Raquel Cardoso de Melo Minardi
local.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9274887847308980
local.contributor.referee1Lucas Bleicher
local.contributor.referee1Karina dos Santos Machado
local.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5078753413611474
local.description.embargo2027-06-07
local.description.resumoAs doenças negligenciadas causadas por cinetoplastídeos, como a Doença de Chagas e a leishmaniose, afetam milhões de pessoas globalmente, e os tratamentos atuais são limitados por baixa eficácia, toxicidade e resistência. A busca por novos alvos terapêuticos é, portanto, urgente. A Proteína Ribossomal Específica de Cinetoplastídeos (KSRP, do inglês Kinetoplastid-Specific Ribosomal Protein ) de Trypanosoma cruzi surge como um alvo promissor por ser exclusiva do grupo no qual o parasita pertence e essencial para a integridade de seu ribossomo. Contudo, as bases moleculares de sua interação e o potencial para inibição permanecem pouco exploradas. Para preencher essa lacuna, esta dissertação propõe e aplica métodos computacionais para a identificação e caracterização de sítios de interação na KSRP. Como estrutura-modelo, utilizou-se a proteína de ligação ao RNA extraída da KSRP de T. cruzi strain CL Brener (PDB ID: 5OPT, cadeia h). A estratégia integrou dados estruturais e de bancos de dados como a Propedia, desenvolvido pelo nosso grupo de pesquisa, com um conjunto de ferramentas e técnicas de bioinformática, incluindo docking molecular (HDOCK, HPEPDOCK, AlphaFold3), análises de contatos interatômicos (PRODIGY), acessibilidade ao solvente (NACCESS) e flexibilidade de resíduos (CABS-flex 2.0). Tais análises permitiram a identificação de 47 resíduos com destacada relevância funcional, cuja distribuição abrange os quatro domínios da KSRP (RRM1: 22 resíduos; LINKER: 10 resíduos; RRM2: 11 resíduos; C-TERM: 4 resíduos). Os quais foram observados nas interfaces de contato, em regiões de alta acessibilidade e flexibilidade estrutural. Notavelmente, os resultados sugerem que a interação com um peptídeo poderia induzir alterações conformacionais alostéricas na KSRP, um insight valioso para o planejamento de inibidores. Ao mapear possíveis sítios críticos, este trabalho fornece uma base estrutural para o desenvolvimento racional de peptídeos que, ao interromperem a função da KSRP, podem levar à morte do parasita. Além disso, a metodologia proposta pode ser aplicada à caracterização de outras proteínas-alvo, contribuindo para a inovação no combate a doenças negligenciadas e ampliando as perspectivas para o desenvolvimento de novas terapias.
local.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0006-9748-4049
local.publisher.countryBrasil
local.publisher.departmentICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
local.publisher.initialsUFMG
local.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Bioinformatica
local.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICAS

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