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dc.creatorGuerra, Renan Faria-
dc.date.accessioned2016-09-14T11:46:05Z-
dc.date.available2016-09-14T11:46:05Z-
dc.date.issued2016-07-28-
dc.identifier.citationGUERRA, Renan Faria. Modelagem molecular voltada para a construção de um nanobiossensor para detecção do herbicida Imazaquin. 2016. 113 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2016.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17712-
dc.description.abstractIn this study, our goal was develop and describe a molecular model of the enzyme-inhibiting interaction which can be used for an optimized projection of a Microscope Force Atomic nanobiosensor to detect pesticides molecules, used in agriculture, to evaluate its accordance with limit levels stipulated in valid legislation for its use. The studied herbicide (imazaquin) is a typical member of imidazolinone family and is an inhibitor of the enzymatic activity of Acetohydroxiacid Synthase (AHAS) enzyme that is responsible for the first step of pathway for the synthesis of side-chains in amino acids. The analysis of this enzyme property in the presence of its cofactors was made to obtain structural information and charge distribution of the molecular surface to evaluate its capacity of became immobilized on the Microscopy Atomic Force tip. The computational simulation of the system, using Molecular Dynamics, was possible with the force-field parameters for the cofactor and the herbicides obtained by the online tool SwissParam and it was implemented in force-field CHARMM27, used by software GROMACS; then appropriated simulations were made to validate the new parameters. The molecular orientation of the AHAS was defined based on electrostatic map and the availability of the herbicide in the active site. Steered Molecular Dynamics (SMD) Simulations, followed by quantum mechanics calculations for more representative frames, according to the sequential QM/MM methodology, in a specific direction of extraction of the herbicide from the active site. Therefore, external harmonic forces were applied with similar force constants of AFM cantilever for to simulate herbicide detection experiments by the proposed nanobiosensor. Force value of 1391 pN and binding energy of -14048.52 kJ mol-1 were calculated.pt_BR
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectQuímicapt_BR
dc.subjectBiossensorespt_BR
dc.subjectDinâmica molecularpt_BR
dc.subjectMicroscopia de força atômicapt_BR
dc.subjectNanobiossensor enzimáticopt_BR
dc.subjectAcetohidroxiácido Sintase (AHAS)pt_BR
dc.subjectImazaquinpt_BR
dc.subjectEnzymatic nanobiosensorpt_BR
dc.subjectAtomic Force Microscopy (AFM)pt_BR
dc.subjectAcetohydroxyacid Synthase (AHAS)pt_BR
dc.subjectMolecular Dynamicpt_BR
dc.titleModelagem molecular voltada para a construção de um nanobiossensor para detecção do herbicida Imazaquinpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Franca, Eduardo de Faria-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4705184Z2pt_BR
dc.contributor.referee1Abrahão Júnior, Odonírio-
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4799976D8pt_BR
dc.contributor.referee2Guilardi, Silvana-
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780176Y7pt_BR
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4322121T7pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoNesse estudo, o objetivo foi desenvolver e descrever um modelo molecular da interação enzima-inibidor que seja base para a projeção otimizada de um nanobiossensor de AFM para a detecção de pesticidas utilizados na agricultura e seu controle dentro dos níveis estipulados pela legislação vigente. O herbicida estudado (imazaquin) é um representante do grupo das imidazolinonas e é inibidor da atividade da enzima Acetohidroxiácido Sintase (AHAS), responsável pela etapa inicial de síntese dos aminoácidos de cadeia ramificada. A análise das propriedades dessa enzima na presença de seus cofatores FAD e TPP foi realizada para se obter informações estruturais e de distribuição de cargas na superfície molecular para avaliar a funcionalização da ponteira do microscópio de força atômica por meio da imobilização da enzima. A simulação computacional do sistema, por Dinâmica Molecular, foi permitida com a obtenção dos parâmetros de campo de força para os cofatores e o herbicida utilizando a ferramenta online SwissParam e estes foram implementados no campo de força CHARMM27, utilizado pelo software GROMACS; em seguida, as devidas simulações foram realizadas para a validação dos mesmos. A orientação molecular da AHAS foi definida com base no mapa eletrostático e na disponibilidade do herbicida no sítio ativo. Realizou-se simulação de dinâmica molecular direcional (SMD), seguida de cálculos quânticos para os frames mais representativos, segundo a metodologia QM/MM sequencial, em uma direção específica de retirada do herbicida do sítio ativo. Para isso, aplicou-se forças harmônicas externas com constantes de força similares à do cantilever do AFM para simular experimentos de detecção desse herbicida pelo nanobiossensor proposto. Foram calculados um valor de força de 1391 pN e uma energia de ligação de -14048,52 kJ mol-1. Palavras-pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Químicapt_BR
dc.sizeorduration113pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

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