Introdução à Bioquímica Estrutural

Conhecimentos de Base Recomendados

Introdução à Biologia, Bioquímica, Fundamentos de Interações Moleculares.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas com slides, vídeos e bases de dados. Participação ativa, discussão crítica e ligação entre teoria e casos reais. TP (dry-labs): tutoriais com software de ponta tal como: PyMOL, AlphaFold, SWISS-MODEL, HADDOCK. Incluem análise de estruturas, simulações de docking e leitura de artigos científicos, com relatório final.

Resultados de Aprendizagem

Esta unidade visa desenvolver competências em análise estrutural de biomoléculas, integrando princípios físico-químicos, métodos experimentais e ferramentas digitais. Os estudantes aprenderão a interpretar estruturas 3D obtidas por cristalografia, RMN, cryo-EM e por modelos preditivos baseados em inteligência artificial - IA (ex.: AlphaFold). Utilizarão PyMOL, SWISS-MODEL e HADDOCK para visualizar, modelar e simular interações proteína-proteína/proteína-ligando. Serão capazes de aplicar estes conhecimentos à investigação biomédica e ao desenho racional de fármacos, com especial foco em IA. A unidade estimula autonomia científica, pensamento crítico e comunicação rigorosa.

Estágio(s)

Não

Programa

Conceitos estruturais em bioquímica molecular. Análise de estruturas do PDB: resolução, fatores B e qualidade. Modelação por homologia (ex. SWISS-MODEL) e previsão com inteligência artificial (ex. AlphaFold). Visualização com PyMOL. Docking molecular com programas conceituados, como por exemplo, HADDOCK. Interações proteína-proteína e estrutura de interfaces. Estudo de recetores acoplados a proteina G (GPCRs) como exemplo de um sistema biomolecular importante, microdomínios funcionais e hotspots. Integração de estruturas com dados funcionais. Aplicação da bioinformática estrutural e IA no desenho racional de fármacos. Leitura e discussão de literatura científica.

Docente(s) responsável(eis)

Irina de Sousa Moreira

Métodos de Avaliação

Avaliação
Projecto: 25.0%
Frequência: 75.0%

Bibliografia

Manuais principais:

• Nelson, D.L., Cox, M.M. (2021). Lehninger Principles of Biochemistry (8.ª ed.).
• Kessel, A., Ben-Tal, N. (2018). Introduction to Proteins: Structure, Function, and Motion.

Recursos especializados:

• Jumper, J. et al. (2021). AlphaFold: accurate protein structure prediction. Nature 596: 583-589.
• Moreira, I.S. (2014). G-protein/GPCR interactions. Biochim Biophys Acta 1840: 16-33.
• Rosário-Ferreira, N. et al. (2021). Protein-ligand pipeline: SARS-CoV-2. ACS Synth Biol 10(11): 3209-3235.
• Berman, H.M. et al. (2000). The Protein Data Bank. Nucleic Acids Res. 28(1): 235.

Ferramentas digitais recomendadas:

• PDB (rcsb.org), PyMOL, SWISS-MODEL, HADDOCK, AlphaFold Database.