Laboratório de Bioquímica e Biofísica Molecular de Proteínas

 A Bioquímica:

Bioquímica é a ciência que estuda os processos químicos que ocorrem nos organismos vivos. De maneira geral, ela consiste do estudo da estrutura e função metabólica de componentes celulares e virais, como proteínas (proteômica), enzimas (enzimologia), carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos (biologia molecular) entre outros.

Dentre os diversos tipos de biomoléculas, muitas são moléculas grandes (macromoléculas) e complexas, formadas pela união de unidades fundamentais (monômeros) repetidamente, que dão origem a longas cadeias denominadas biopolímeros.^[1][2][4] Cada tipo de biopolímero apresenta unidades fundamentais diferentes. Por exemplo, as proteínas são biopolímeros cujas unidades monoméricas são os aminoácidos, enquanto que os ácidos nucléicos (como o DNA) são biopolímeros compostos por cadeias de nucleotídeos.

O conhecimento bioquímico é muito importante para as indústrias: farmacêutica (síntese de fármacos, excipientes), médica (novos tratamentos e curas para doenças, como na nutrição alimentar), agrícola (melhora da fixação de nitrogênio em plantas como a soja), alimentícia (fermentação de bebidas alcoólicas, leite e derivados, produção de chocolates), cosmética (novos produtos de beleza e higiene) e até tecnológica (produção de compósitos sustentáveis de origem renovável).

A bioquímica, anteriormente chamada de química biológica ou fisiológica, surgiu a partir das investigações de fisiologistas e químicos sobre compostos e conversões químicas em seres humanos e plantas no século XIX  O termo bioquímica foi proposto pelo químico e médico alemão Carl Neuberg (1877-1956) em 1903, embora no século XIX grandes pesquisadores como Wohler, Liebig, Pasteur e Claude Bernard estudassem a química da vida sobre outras denominações.. Deve-se destacar que o primeiro instituto de pesquisa estruturado e voltado unicamente para a química da vida surgiu em 1872, como Instituto de Química Fisiológica da Universidade de Strasbourg enquanto que em 1880 a universidade norte-americana de Yale estruturou os primeiros cursos regulares de química fisiológica. Por volta de 1899, quando a universidade inglesa de Cambridge criou o laboratório de química dentro do departamento de fisiologia, chefiado por Frederick Gowland Hopkins, primeiro professor de bioquímica da Universidade de Cambridge, e também fundador da bioquímica inglesa.^[11], a química da vida já estava estabelecida como ciência, sob diferentes denominações. Dentre os momentos mais importantes da história da bioquímica, destacam-se

• Em 1828, Friedrich Wöhler publicou um artigo sobre a síntese da uréia, provando que os compostos orgânicos podem ser criados artificialmente, em contraste com a ideia, comumente aceita durante muito tempo, que a geração destes compostos era possível somente no interior dos seres vivos.

Desde então a bioquímica tem avançado, especialmente desde a metade do século XX com o desenvolvimento de novas técnicas como a cromatografia, a difracção de raios X, marcação por isótopos e o microscópio eletrônico. Estas técnicas abriram o caminho para a análise detalhada e a descoberta de muitas moléculas e rotas metabólicas das células, como a glicólise, ciclo de Krebs(ciclo dos ácidos tricarboxílicos) e a fosforilação oxidativa (cadeia transportadora de elétrons).

A Biofísica Molecular:

Biofísica é uma ciência interdisciplinar que emprega e desenvolve teorias

e métodos das ciências físicas para a investigação dos sistemas biológicos.

Os estudos estão sob um guarda-chuva de conceitos da biofísica que englobam

todos os niveis da organização biológica, para a escala molecular de todos os

organismos e ecossistemas. A investigação biofísica partilha conhecimentos

com a bioquímica, nanotecnologia, bio-engenharia e sistemas biológicos.

Os biofísicos moleculares típicamente colocam questões biológicas que são similares ás que são postas pelos bioquímicos e pela biologia molecular, mas essas questões são aproximadas quantitativamente. Os cientistas neste campo conduzem a investigação tendo em conta o entendimento das interacções entre os vários sistemas da célula, incluindo as interacções entre o DNA, RNA e a proteína da biosíntese, assim como essas interacções são reguladas. Uma grande variedade de técnicas são usadas para responder a essas questões. Os biofísicos moleculares muitas vezes consideram os acontecimentos biológicos complexos como sistemas de unidades de interacção as quais podem ser entendidas através de mecanismos de estatística, termodinâmica e quimíca-cinétita. Pelo conhecimento e técnicas experimentais vindas de uma variedade de disciplinas, os biofísicos podem observar directamente, modelar ou manipular as estruturas e interacções das moléculas individuais ou complexos de moléculas.

 O LB2MP

O Laboratório de Bioquímica e Biofisica Molecular de Proteinas foi criado pelo prof. Dr. Alexandre M. C. Santos  em 2009 no departamento de Ciências Fisiológicas da Universidade Federal  Espirito Santo na UFES. O Prof. Dr. Alexandre atualmente orienta alunos de Iniciação Científica e mestrado pelo Programa de Pós Graduação em Bioquímica e Farmacologia da UFES. O mesmo desde o inicio de suas atividades na UFES procurou implementar suas linhas de pesquisa no estado. O  LB2MP atualmente  possui diversas colaborações  científicas com laboratórios da UFES, UFMG, EMBRAPA (Brasilia) e Viçosa.

• Chefe do Laboratório: Alexandre Martins Costa Santos (http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4764707T)
• Alunos de Iniciação Científica:
  • Amábia Louzada Sasso (http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=S9320168 )
  • Débora Gonçalves Gouveia (http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=S3094675)
  • Katarina p. Valente

• Físico-química de proteínas;
• Estabilidade cinética e termodinâmica de proteinas;
• Espectroscopia exploratória de proteina
• Purificação e caracterizaçao bioquímica  de proteinas
• Bioinformática estrutural

•  http://www.brmass.com.br/index.asp

•  http://www.sbbq.org.br/v2/

• http://www.sbfisica.org.br/
• http://www.sbq.org.br/

O Laboratório de Bioquímica e Biofísica Molecular de Proteínas associado ao Laboratório de Bioquímica Cardiovascular e ao Laboratório de Análises Biomoleculares da UFES está aparelhado para a utilização das seguintes técnicas e métodos:

• Cromatografia liquida de bancada: troca ionica, gel filtração, interação hidrofóbica e afinidade;
• Cromatografia Líquida de Alta eficiência;
  
• SDS-PAGE  e Gel Nativo;
• Cinética Enzimática;
• Espectrofluorimetria;
• Espectrofotometria;
• Termodinâmica de proteinas;
• Refratrometria.