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dc.creatorAlbernaz, Deborah Trota Farias de
dc.date.accessioned2025-06-13T21:06:19Z
dc.date.available2025-12-02
dc.date.available2025-06-13T21:06:19Z
dc.date.issued2024-12-02
dc.identifier.citationALBERNAZ, Déborah Trota Farias de. Design computacional e caracterização de peptídeos antimicrobianos (AMPs) contra Pseudomonas aeruginosa. 2024. 109 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) – Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/16151
dc.description.abstractHospital-acquired infections (HAIs) caused by Pseudomonas aeruginosa represent a significant global public health threat, especially with the emergence of multidrugresistant strains that do not respond to any of the available therapies, including carbapenems. In this context, the development of new therapeutic approaches is essential. Antimicrobial peptides (AMPs) have emerged as a promising alternative due to their selective mechanisms of action, including interaction with the bacterial cell membrane, which complicates the development of resistance. AMPs are characterized by their structural diversity and versatile actions, exhibiting antibacterial, antifungal, antiviral, and antitumor potential. The use of computational strategies for the design and optimization of AMPs has proven effective in identifying new candidates, enabling the creation of molecules with higher specificity and lower toxicity. In this study, the TACaPe tool, built on the deep learning Transformer model, was trained to predict 100 new AMPs with antibacterial potential. To target activity against Pseudomonas aeruginosa, molecular docking analyses were performed on receptors (LasR, RhlR, and PqsR) related to the bacterium's quorum sensing pathways. The five peptides with the best computational performance were chemically synthesized and tested for antibacterial activity against the P. aeruginosa ATCC ® 27853 standard strain in vitro. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the AMPs was determined at concentrations up to 250 µg/mL. The AMPs demonstrated anti -biofilm activity at different concentrations, with inhibition values ranging from 23% to 93.4%. Additionally, two AMPs exhibited synergistic potential with meropenem, reducing the antibiotic's MIC by up to 9.5-fold. Cytotoxicity and hemolytic activity assays indicated that the AMPs are potentially safe at concentrations necessary for antibacterial activity. These findings reinforce the utility of computational tools in the discovery and optimization of new drugs, highlighting their potential as viable alternatives for treating i nfections caused by multidrug-resistant P. aeruginosa.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pelotaspt_BR
dc.rightsRestrictAccesspt_BR
dc.subjectBioinformáticapt_BR
dc.subjectSinergismopt_BR
dc.subjectAntibiofilmept_BR
dc.subjectQuorum sensingpt_BR
dc.subjectToxicidadept_BR
dc.subjectBioinformaticspt_BR
dc.subjectSynergismpt_BR
dc.subjectAntibiofilmpt_BR
dc.subjectToxicitypt_BR
dc.titleDesign computacional e caracterização de peptídeos antimicrobianos (AMPs) contra Pseudomonas aeruginosapt_BR
dc.title.alternativeComputational design and characterization of antimicrobial peptides (AMPs) against Pseudomonas aeruginosapt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0002-3386-7626pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7438126549906622pt_BR
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-3604-0832pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0131111340559161pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Kremer, Frederico Schmitt
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6065261074656602pt_BR
dc.description.resumoAs infecções relacionadas à assistência em saúde (IRAS) causadas por Pseudomonas aeruginosa representam uma ameaça significativa à saúde pública global, especialmente com o surgimento de cepas multirresistentes que não respondem a nenhuma das terapias disponíveis, incluindo os carbapenêmicos. Nesse contexto, o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas é essencial. Peptídeos antimicrobianos (AMPs) têm se destacado como uma alternativa promissora devido aos seus mecanismos de ação seletivos, incluindo a interação com a membrana celular bacteriana, o que dificulta o desenvolvimento de resistência. Os AMPs são caracterizados por sua diversidade estrutural e por sua versatilidade de ação, apresentando potencial antibacteriano, antifúngico, antiviral e antitumoral. A utilização de estratégias computacionais para o design e a otimização de AMPs tem se mostrado eficaz na identificação de novos candidatos, permitindo a criação de moléculas com maior especificidade e menor toxicidade. Neste estudo, a ferramenta TACaPe, construída com o modelo de aprendizado profundo Transformer, foi treinada para prever 100 novos AMPs com potencial antibacteriano. Para direcionar a ação contra Pseudomonas aeruginosa, foram realizas análises de docking molecular em receptores (LasR, RhlR e PqsR) relacionados às rotas de quorum sensing da bactéria. Os cinco peptídeos com melhor desempenho nas análises computacionais foram sintetizados quimicamente e tiveram sua atividade antibacteriana contra a cepa padrão de P. aeruginosa ATCC ® 27853 avaliada in vitro. A concentração inibitória mínima (CIM) dos AMPs foi determinada em concentrações de até 250 µg/mL. Os AMPs demonstraram atividade antibiofilme em diferentes concentrações, com valores de inibição variando entre 23% e 93,4%. Além disso, dois AMPs apresentaram potencial sinérgico com o meropenem, reduzindo a CIM do antibiótico em até 9,5 vezes. Ensaios de citoxicidade e atividade hemolítica indicaram que os AMPs são potencialmente seguros nas concentrações necessárias para a atividade antibacteriana. Esses resultados reforçam a utilidade das ferramentas computacionais na descoberta e otimização de novos medicamentos, evidenciando seu potencial como alternativas viáveis para o tratamento de infecções causadas por P. aeruginosa multirresistente.pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologiapt_BR
dc.publisher.initialsUFPelpt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS BIOLOGICASpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.rights.licenseCC BY-NC-SApt_BR
dc.contributor.advisor1Hartwig, Daiane Drawanz
dc.subject.cnpq1ADMINISTRACAOpt_BR
dc.subject.cnpq2SAUDE PUBLICApt_BR


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