Engenharia e Design de Proteínas

Objetivos

O objectivo desta unidade curricular é desenvolver/aprofundar os conhecimentos pré-adquiridos pelos alunos sobre proteínas - designadamente dos mecanismos subjacentes ao enrolamento e aquisição da estrutura tridimensional das proteínas, relação estrutura-função, estabilidade e abordagens em engenharia de proteínas para a estabilização estutural e/ou melhoria de propriedades funcionais, imobilização/(nano)encapsulação de proteínas - usando como sistemas-modelo proteínas com aplicação terapêutica (anticorpos e moléculas geneticamente relacionadas; enzimas terapêuticos). No final desta da UC, pretende-se que i) os alunos desenvolvam/melhorem as suas competências na exposição oral e escrita/transmissão de conhecimentos científicos sobre os conteúdos programáticos, fundamentando o seu trabalho com pesquisa prévia e referenciação bibliográfica adequada; ii) promover o debate de ideias e a capacidade de argumentação, entre colegas e com o professor, sobre os temas estudados.

Programa

1. Introdução. Hierarquia estrutural em proteínas: estruturas primária, secundária, terciária e quaternária. Estrutura supersecundária e domínios funcionais. 2. Enrolamento ('folding') de proteínas e estabildade estrutural. Enrolamento de proteínas in vivo e in vitro. 'Misfolding' (enrolamento parcial) e agregação. Modelos cinéticos e funil de energia. 3. Engenharia de proteínas: abordagens racionais e aleatórias. Design racional, evolução dirigida e design de novo de proteínas e enzimas. 4. Abordagens combinatoriais em engenharia de proteínas: exposição em fagos, na superfície de células e sistemas de modificação in vitro. Técnicas para a seleção de bibliotecas combinatoriais de mutantes. 5. Engenharia de anticorpos: humanização/funcionalização de anticorpos. 'Affibodies'. Anticorpos miméticos. Nano-anticorpos. Exemplos. 6. Enzimas terapêuticos: produção e purificação. Melhoria de propriedades (engenharia de proteínas). Imobilização para entrega direcionada. Exemplos.

Pré Requisitos

Recomenda-se o conhecimento prévio de conteúdos programáticos leccionados nas unidades curriculares de Engenharia Enzimática, Engenharia Genética e Engenharia de Células e Tecidos.

Competências Transversais

Para a apresentação do seminário e escrita da monografias científica, os alunos deverão procurar, selecionar e interpretar informação relevante disponível na Internet, artigos científicos e livros. Para além disso, desenvolverão competências de pensamento crítico e inter/intrapessoais tais como: organização e estruturação de ideias, comunicação oral e escrita, capacidade de argumentação, trabalho em equipa, auto-motivação, perseverança e entusiasmo, produtividade e gestão de tempo (ex. cumprimento de prazos). A percentagem de avaliação associada competências transversais nesta UC deverá ser ca. de 40%.

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.