Sobre o laboratório

O Laboratório de Bioquímica estuda as proteínas e peptídeos envolvidos em processos celulares e fisiológicos e componentes de secreções, venenos e peçonhas animais para a compreensão de seus papéis biológicos, funcionamento molecular e aplicabilidade em saúde por meio de múltiplas técnicas de bioquímica, biologia molecular e ômicas.

Esse tipo de pesquisa compreende desde o estudo do sistema Ubiquitina-proteassomo e seu papel na homeostase celular e no envelhecimento, proteotoxicidade e neurodegeneração, isolamento e caracterização de enzimas, proteínas e peptídeos em diversas secreções animais e a identificação de reguladores enzimáticos e mecanismos de catálise enzimática, até a identificação por espectrometria de massas/proteômica dos componentes das secreções de diversos grupos animais, bem como sua identificação gênica.

Atualmente, o Laboratório de Bioquímica conta com seis pesquisadores envolvidos nas seguintes temáticas:

O grupo tem realizado, ao longo dos últimos 22 anos, a identificação e caracterização de moléculas com potencial aplicação biotecnológica no sistema digestório de aracnídeos, como aranhas de diferentes espécies, carrapatos, escorpiões e opiliões. O sistema digestório destes aracnídeos é de extremo interesse por serem animais que apresentam uma ampla ingestão de alimento e um rápido processamento, indicando a presença de enzimas de alta eficiência. Além disso, aranhas e escorpiões são importantes predadores de insetos e, portanto, uma potencial fonte de moléculas inseticidas. A associação de técnicas bioquímicas, transcriptômicas e proteômicas permitiram a identificação de duas enzimas e inibidores que estão em fase de prova de conceito de aplicação como potenciais inseticidas/fungicidas, anti-tumorigênico e cosmecêutico, além da compreensão evolutiva, das comparações com os venenos e compreensão da fisiologia da digestão em Arachnida.

Pesquisadora envolvida:

• Adriana Rios Lopes


A pesquisa concentra-se no desenvolvimento de ferramentas biotecnológicas a partir de moléculas naturais, como venenos e peçonhas, com aplicações na indústria farmacêutica e em ciências aplicada e básica. Por meio de ensaios biomonitorados, principalmente em modelos do sistema nervoso central, são selecionadas pequenas moléculas orgânicas e peptídeos com ação neuroprotetora para isolá-los com técnicas cromatográficas e identificação por espectrometria de massas. Essas análises contribuem para o estudo da plasticidade neuronal, neurotrofismo, oferecendo insights para intervenções terapêuticas potenciais em lesões e doenças do sistema nervoso.

Pesquisador envolvido:

• Emídio Beraldo Neto


As linhas de pesquisa desenvolvidas relacionam-se ao estudo de componentes de baixa massa presentes em venenos e secreções, especialmente os peptídeos bioativos. São objeto de estudo a sua obtenção, relação-estrutura e função, bem como a identificação de suas atividades em sistemas fisiológicos, particularmente no sistema imune, sistema cardiovascular e sistema nervoso central, por meio de abordagens in vitro e in vivo. Também são realizados estudos analíticos relacionados à participação de aminoácidos em diversos ambientes, sejam como mediadores do SNC mas também como componentes de misturas complexas como meios de cultura utilizados em ambientes de produção.

Pesquisador envolvido:

• Ivo Lebrun


A linha de pesquisa concentra-se na intersecção entre a Toxinologia Aplicada e a Biologia Celular e Molecular, com ênfase no papel da proteostase celular e da epigenética em patologias como o câncer e doenças cardiovasculares. O objetivo é explorar como toxinas isoladas de venenos animais e compostos bioativos interagem com sistemas biológicos, atuando na modulação da hemostasia e como potenciais agentes antitumorais.

Atualmente, a linha de pesquisa foca no estudo dos mecanismos de regulação da proteostase via Autofagia Mediada por Chaperonas (CMA) e das modificações epigenéticas associadas à oncogênese. O objetivo central é investigar vias de sinalização celular e interações moleculares (proteína-proteína e proteína-ligante) para identificar novos alvos terapêuticos e desenvolver soluções biotecnológicas para doenças relacionadas ao desequilíbrio proteostático. Os projetos atuais utilizam abordagens multiômicas, bioinformática, ensaios funcionais e análises estruturais para desvendar as bases moleculares e biofísicas da interação entre chaperonas, co-chaperonas e substratos proteicos envolvidos com a CMA, no contexto do Carcinoma Epidermoide de Boca (CEB).

Pesquisadora responsável:

  • Leijiane Sousa
     

Nos últimos 20 anos, esta linha de pesquisa investiga a degradação proteica pelo sistema ubiquitina-proteassomo (UPS) com ênfase na modulação redox da unidade catalítica do proteassomo. São utilizados como modelo de estudo diversas linhagens da levedura Saccharomyces cerevisiae, que apresentam mutações sítio-específicas do proteassomo. As diferenças fenotípicas dessas linhagens nos permitiram estabelecer modelos para o estudo de envelhecimento celular vinculado à proteotoxicidade, que por sua vez tem paralelo com os processos de neurodegeneração. Esses estudos centram-se nos aspectos bioquímicos da interação do UPS na regulação celular que afeta a longevidade.

Pesquisadora envolvida:

• Marilene Demasi


A linha de pesquisa envolve principalmente a análise genética de fenômenos naturais de interesse para saúde pública. Usando metodologias de biologia molecular, sequenciamento genético em larga escala e bioinformática, as pesquisas buscam identificar e caracterizar genes e genomas de interesse para esclarecer fenômenos como a evolução e adaptação de microrganismos patogênicos (vírus com potencial epidêmico/pandêmico, bactérias e protozoários) e de venenos de animais peçonhentos.

Pesquisador envolvido:

• Vincent Viala


Adriana Rios Lopes
Pesquisador científico VI
Lattes

Emídio Beraldo Neto
Pesquisador de laboratório
Lattes

Ivo Lebrun
Pesquisador científico VI
Lattes

Leijiane de Sousa
Pesquisadora de laboratório
Lattes

Marilene Demasi
Pesquisadora científica VI
Lattes

Vincent Louis Viala
Pesquisador de laboratório
Lattes


Adrian Hand
Técnico de apoio à pesquisa científica e tecnológica

Ana Caroline de Freitas
Técnica de laboratório

Carlos Alberto Santana
Agente de apoio à pesquisa científica e tecnológica

Ivan Novaski Avino 
Técnico de apoio

João Conceição de Moraes
Auxiliar de serviços gerais

Oscar Bento da Silva Neto
Técnico de laboratório


• Purificação de proteínas e enzimas

• Isolamento de peptídeos

• Atividade enzimática e proteassomo

• Cultura de Saccharomyces cerevisiae

• Cinética enzimática

• Expressão recombinante

• Análise genômica

• Espectrometria de massas

• Análise proteômica

• Análise transcriptômica


• Termociclador Real Time PCR

• Leitoras de placa

• HPLC

• Akta

• Sequenciador genético MinION da Oxford Nanopore Technologies

• Termocicladores para PCR

• Eletroforese em gel de agarose

 

O laboratório multiusuário é um espaço dedicado à pesquisa e análise dos mais diversos materiais biológicos. O parque de equipamentos é fruto de projetos FINEP, FAPESP e CNPq e há uma variedade de instrumentos, tais como cromatógrafos líquidos, espectrômetros de massa e ressonância nuclear magnética.

Estes equipamentos* integram o Centro de Genômica e Proteômica do Instituto Butantan e o Laboratório Institucional de Espectrometria de Massas, e estão cadastrados na plataforma nacional de infraestrutura em pesquisa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI).

A regulamentação de uso e demais normas, procedimentos e informações estão publicadas nos seguintes locais:

https://butantan.gov.br/pesquisa/equipamentos-multiusuarios

https://pnipe.mcti.gov.br/laboratory/77

• Eletroforese em gel de poliacrilamida

• Centrífugas refrigeradas

• Extratora automatizada de DNA/RNA

• Espectrômetro de massas IT-TOF (LC-MS/MS)

• Espectrômetro de massas MALDI-TOF/TOF

• HPLC analítico e semi preparativo

• Espectrômetro de ressonância magnética nuclear 60 MHz