Detalles del proyecto
Descripción
Esta propuesta adopta un enfoque no orientado para la generación de conocimiento en bioinorgánica. Los objetivos principales son
mejorar, mediante medios computacionales, la comprensión de procesos mediados por metales en sistemas bioquímicos, establecer la
base para nuevos biocatalizadores y enfoques terapéuticos basados en metales, y al mismo tiempo, desarrollar nuevos programas
informáticos y estrategias computacionales.
La propuesta se centra en tres temas:
1) Diseño Computacional de Metaloenzimas Artificiales (ArMs). La propuesta busca explotar proteínas con conformaciones estables para
diseñar: i) ArMs basadas en metales de transición de primera fila para reacciones aldólicas cruzadas asimétricas en colaboración con el
Prof. Clapés (IQAC); y ii) nuevas variantes eficientes de POP-ArMs que promuevan la fotocicloadición [2+2] estereoselectiva en
colaboración con el Prof. Lewis (Indiana). Avances en la modelización de sistemas peptídicos sientan las bases para diseñar
metalopepzimas. La propuesta incluye el diseño: i) del primer pepzima basado en V para sulfoxidaciones asimétricas en colaboración con
el Prof. Lombardi (Universidad de Nápoles); y ii) de metalopepzimas basadas en Fe(II) que penetran en células y dirigen reacciones de
transferencia de nitreno en colaboración con el Prof. Vázquez y Mascareñas (CIQUS-USC).
2) Metales en Medicina y Biología. Utilizando herramientas como BioMetAll y HemeFinder para predecir sitios de unión de
metalocompuestos, la investigación se embarca en: i) diseñar péptidos estabilizados por Pd como inhibidores de la catepsina B; ii)
proporcionar una visión molecular del proceso de unión del hemo a través de la membrana, sentando las bases para nuevas estrategias
terapéuticas; y iii) diseñar nuevos metalofármacos dirigidos a residuos específicos de α-sinucleína y proteína priónica, limitando el
crecimiento placas insolubles involucradas en la enfermedad de Parkinson y encefalopatías espongiformes transmisibles.
3) Desarrollos Metodológicos. Reconociendo el papel crucial del desarrollo de software en nuestro trabajo y las nuevas oportunidades, en
esta propuesta enfocaremos nuestros esfuerzos en el desarrollo continuo y optimización de códigos, haciendo hincapié en velocidad,
precisión y versatilidad. Actualizaremos nuestros programas líderes, incluyendo nuestro constructor molecular 3D GaudiMM y el predictor
de sitios de unión de metal BioMetAll. Además, estos programas se integrarán en estrategias multiescala dirigidas a nuevos campos en
bioinorgánica, como la simulación del mecanismo de reclutamiento de iones metálicos y hemo por metaloenzimas. Estamos convencidos
de que nuestro software de próxima generación contribuirá significativamente al campo.
El equipo cuenta con una alta especialización en biosimulación, especialmente en el diseño de ArMs y metalofármacos. Con una extensa
red de colaboración, interactúa con líderes nacionales (por ejemplo, E. Vázquez y J. L. Mascareñas CIQUS-USC, P. Clapés IQAC) e
internacionales (por ejemplo, J. C. Lewis, D. C. Crans - EE. UU., J. Roelfes NL, T. Ward SUI, J.-P. Mahy Fr, E. Garribba, A. Lombardi
IT). Se espera que la propuesta continúe contribuyendo a colaboraciones con empresas como Zymvol Modeling (España) y Syngenta
(Reino Unido y SUI). La participación activa en la formación de estudiantes a nivel mundial, junto con sus trabajos impactantes en revistas
destacadas e internacionales, son justificaciones adicionales.
mejorar, mediante medios computacionales, la comprensión de procesos mediados por metales en sistemas bioquímicos, establecer la
base para nuevos biocatalizadores y enfoques terapéuticos basados en metales, y al mismo tiempo, desarrollar nuevos programas
informáticos y estrategias computacionales.
La propuesta se centra en tres temas:
1) Diseño Computacional de Metaloenzimas Artificiales (ArMs). La propuesta busca explotar proteínas con conformaciones estables para
diseñar: i) ArMs basadas en metales de transición de primera fila para reacciones aldólicas cruzadas asimétricas en colaboración con el
Prof. Clapés (IQAC); y ii) nuevas variantes eficientes de POP-ArMs que promuevan la fotocicloadición [2+2] estereoselectiva en
colaboración con el Prof. Lewis (Indiana). Avances en la modelización de sistemas peptídicos sientan las bases para diseñar
metalopepzimas. La propuesta incluye el diseño: i) del primer pepzima basado en V para sulfoxidaciones asimétricas en colaboración con
el Prof. Lombardi (Universidad de Nápoles); y ii) de metalopepzimas basadas en Fe(II) que penetran en células y dirigen reacciones de
transferencia de nitreno en colaboración con el Prof. Vázquez y Mascareñas (CIQUS-USC).
2) Metales en Medicina y Biología. Utilizando herramientas como BioMetAll y HemeFinder para predecir sitios de unión de
metalocompuestos, la investigación se embarca en: i) diseñar péptidos estabilizados por Pd como inhibidores de la catepsina B; ii)
proporcionar una visión molecular del proceso de unión del hemo a través de la membrana, sentando las bases para nuevas estrategias
terapéuticas; y iii) diseñar nuevos metalofármacos dirigidos a residuos específicos de α-sinucleína y proteína priónica, limitando el
crecimiento placas insolubles involucradas en la enfermedad de Parkinson y encefalopatías espongiformes transmisibles.
3) Desarrollos Metodológicos. Reconociendo el papel crucial del desarrollo de software en nuestro trabajo y las nuevas oportunidades, en
esta propuesta enfocaremos nuestros esfuerzos en el desarrollo continuo y optimización de códigos, haciendo hincapié en velocidad,
precisión y versatilidad. Actualizaremos nuestros programas líderes, incluyendo nuestro constructor molecular 3D GaudiMM y el predictor
de sitios de unión de metal BioMetAll. Además, estos programas se integrarán en estrategias multiescala dirigidas a nuevos campos en
bioinorgánica, como la simulación del mecanismo de reclutamiento de iones metálicos y hemo por metaloenzimas. Estamos convencidos
de que nuestro software de próxima generación contribuirá significativamente al campo.
El equipo cuenta con una alta especialización en biosimulación, especialmente en el diseño de ArMs y metalofármacos. Con una extensa
red de colaboración, interactúa con líderes nacionales (por ejemplo, E. Vázquez y J. L. Mascareñas CIQUS-USC, P. Clapés IQAC) e
internacionales (por ejemplo, J. C. Lewis, D. C. Crans - EE. UU., J. Roelfes NL, T. Ward SUI, J.-P. Mahy Fr, E. Garribba, A. Lombardi
IT). Se espera que la propuesta continúe contribuyendo a colaboraciones con empresas como Zymvol Modeling (España) y Syngenta
(Reino Unido y SUI). La participación activa en la formación de estudiantes a nivel mundial, junto con sus trabajos impactantes en revistas
destacadas e internacionales, son justificaciones adicionales.
Estado | Activo |
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Fecha de inicio/Fecha fin | 1/09/24 → 31/12/27 |