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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85686| Tipo: | Tese |
| Título: | Desenvolvimento de peptídeo cíclico derivado do ativador do plasminogênio do tipo uroquinase (uPA19-31): inibição do seu receptor (uPAR) e avaliação dos processos relacionados à invasividade |
| Título em inglês: | Development of a cyclic peptide derived from urokinase-type plasminogen activator (UPA19–31): inhibition of its receptor (UPAR) and evaluation of processes related to invasiveness |
| Autor(es): | Brito, Lucas Moreira |
| Orientador: | Souza, Pedro Filho Noronha de |
| Palavras-chave em português: | Bioquímica Quântica;Receptores de Ativador de Plasminogênio Tipo Uroquinase;Metástase Neoplásica;Peptídeos;Processos Relacionados a Invasividade |
| Palavras-chave em inglês: | Quantum Biochemistry;Receptors, Urokinase Plasminogen Activator;Neoplasm Metastasis;Peptides;Processes Related to Invasiveness |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | BRITO, Lucas Moreira. Desenvolvimento de peptídeo cíclico derivado do ativador do plasminogênio do tipo uroquinase (uPA19-31): inibição do seu receptor (uPAR) e avaliação dos processos relacionados à invasividade. 2025. Tese (Doutorado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025. Disponível em: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85686. Acesso em: 06 abr. 2026. |
| Resumo: | O câncer é considerado uma doença complexa caracterizados por um conjunto de condições de fundo genético e/ou epigenético, com desenvolvimento desordenado e proliferativo de células anormais pelo organismo, podendo ocasionar metástase. Dessa forma, terapias alternativas baseadas no desenvolvimento de peptídeos inibidores sintéticos, capazes de competir com o Ativador do Plasminogênio do tipo Uroquinase (uPA) pelo sítio de ligação em seu receptor (uPAR), encontram-se em avançado estágio de estudo. Isso se deve ao fato de que a inibição da formação do complexo uPA–uPAR por esses peptídeos pode impedir a disseminação e a proliferação de linhagens tumorais com alto grau de invasividade. Simulações computacionais em nível quântico vêm sendo empregadas nos últimos anos para entender os diversos mecanismos de ligação e as propriedades físico-químicas de sistemas biológicos. Desta forma, a aplicação do fracionamento molecular em capas conjugadas (MFCC) permite a obtenção de resultados importantes para o desenvolvimento de agentes terapêuticos mais específicos quanto às suas atuações no organismo. O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e quantificar, peptídeo inibidor do Receptor do Ativador do Plasminogênio do tipo Uroquinase (uPAR) e avaliar o peptídeo sintético nos processos pertinentes a invasividade e formação da metástase. Os dados de entrada para as simulações foram a estrutura de resolução de 2,5 Å do complexo uPA-uPAR humano (ID PDB: 3BT2), onde passou por simulações computacionais e análises quânticas, com energia de ligação do complexo uPA-uPAR de -143,45 kcal/mol. Com base na sequência de interação do uPA19-31, foi proposto a confecção de design de peptídeos através de alterações mutagênicas in silico. Dois novos peptídeos cíclicos foram desenvolvidos; o peptídeo cíclico teste (Ser19-Lys20-Trp21-Asp22-Arg23-Trp24-Phe25-Asn26-Lys27-Leu28-Trp29-Trp30) apresentou uma energia de ligação com o receptor de -280,34 kcal/mol e o peptídeo cíclico controle (Phe19-Trp20-Lys21-Arg22-Leu23-Lys24-Trp25-Trp26-Asn27-Lys28-Trp29-Asp30-Ser31) teve uma energia de ligação de -184,10 kcal/mol. O peptídeo cíclico teste e controle tiveram ação parcial nos processos que envolvem a formação da metástase (relacionados a invasividade) frente células tumorais B16F10, como adesão, migração, invasão e expressão do Plaur e uPAR– in vitro –, onde apresentaram os seguintes resultados: Adesão Celular - O peptídeo teste reduziu significativamente em 18,27% a adesão das células B16F10 ao colágeno tipo I, enquanto o peptídeo controle causou uma redução de 10,06%, sugerindo que ambos interferem na adesão celular. Migração Celular - Tratadas com o peptídeo teste, as células B16F10 apresentaram uma inibição significativa de 49,52% na migração após 24 horas, em comparação com o controle negativo, já o peptídeo teste inibiu cerca de 19,68%. Invasão Celular - O peptídeo teste inibiu em 73,7% a invasão das células B16F10 através de Matrigel, enquanto o peptídeo controle causou uma inibição de 43,4%, indicando um efeito anti-invasivo mais pronunciado do peptídeo teste. Expressão de Plaur e uPAR - A análise por PCR revelou um aumento significativo na expressão do gene Plaur nas células tratadas com o peptídeo teste, indicando que este peptídeo pode influenciar a expressão de uPAR, desta maneira, os peptídeos, teste e controle, apresentaram uma densidade de fluorescência de 6,63% e 11,95%, respectivamente, já o controle negativo apresentou uma densidade de fluorescência de 14,68% frente a células tumorais B16F10. Concluindo que os peptídeos sintéticos, teste e controle, demonstraram participação na inibição dos processos associados a invasividade e formação da metástase, onde a utilização de ferramentas como MFCC e dinâmica molecular para o desenvolvimento dos peptídeos sintéticos algo essencial e bastante promissor. |
| Abstract: | Cancer is considered a complex disease characterized by a set of genetic and/or epigenetic conditions, with disordered and proliferative development of abnormal cells throughout the body, which may lead to metastasis. Thus, alternative therapies based on the development of synthetic inhibitory peptides capable of competing with the Urokinase-type Plasminogen Activator (uPA) for the binding site on its receptor (uPAR) are at an advanced stage of research. This is because inhibiting the formation of the uPA–uPAR complex through these peptides can prevent the dissemination and proliferation of highly invasive tumor cell lines.. Quantum-level computational simulations have been employed in recent years to understand the various binding mechanisms and the physicochemical properties of biological systems. Thus, the application of Molecular Fractionation with Conjugated Caps (MFCC) allows to obtain important results for the development of more specific therapeutic agents regarding their actions in the body. The present work aimed to develop and quantify an inhibitor peptide of the Urokinase-type Plasminogen Activator Receptor (uPAR) and evaluate the synthetic peptide in processes related to invasiveness and metastasis formation. The input data for the simulations were the 2.5 Å resolution structure of the human uPA-uPAR complex (PDB ID: 3BT2), which underwent computational simulations and quantum analyses, with a binding energy of the uPA-uPAR complex of -143.45 kcal/mol. Based on the interaction sequence of uPA19-31, the design of peptides was proposed through in silico mutagenic alterations. Two new cyclic peptides were developed; the test cyclic peptide (Ser19-Lys20-Trp21-Asp22-Arg23-Trp24-Phe25-Asn26-Lys27-Leu28-Trp29-Trp30) presented a binding energy with the receptor of -280.34 kcal/mol, and the control cyclic peptide (Phe19-Trp20-Lys21-Arg22-Leu23-Lys24-Trp25-Trp26-Asn27-Lys28-Trp29-Asp30-Ser31) had a binding energy of -184.10 kcal/mol. The test and control cyclic peptides showed partial action in processes involving metastasis formation (related to invasiveness) in B16F10 tumor cells, such as adhesion, migration, invasion, and expression of Plaur and uPAR – in vitro –, where they presented the following results: Cell Adhesion - The test peptide significantly reduced B16F10 cell adhesion to type I collagen by 18.27%, while the control peptide caused a reduction of 10.06%, suggesting that both interfere with cell adhesion. Cell Migration - Treated with the test peptide, B16F10 cells showed a significant 49.52% inhibition in migration after 24 hours compared to the negative control, whereas the control peptide inhibited about 19.68%. Cell Invasion - The test peptide inhibited B16F10 cell invasion through Matrigel by 73.7%, while the control peptide caused an inhibition of 43.4%, indicating a more pronounced anti-invasive effect of the test peptide. Expression of Plaur and uPAR - PCR analysis revealed a significant increase in Plaur gene expression in cells treated with the test peptide, indicating that this peptide may influence uPAR expression. Thus, the test and control peptides presented fluorescence densities of 6.63% and 11.95%, respectively, while the negative control showed a fluorescence density of 14.68% in B16F10 tumor cells. In conclusion, the synthetic test and control peptides demonstrated participation in the inhibition of processes associated with invasiveness and metastasis formation, where the use of tools such as MFCC and molecular dynamics for the development of synthetic peptides is essential and highly promising. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85686 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Embargado |
| Aparece nas coleções: | PPGF - Teses defendidas na UFC |
Arquivos associados a este item:
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