Currículo

Proteostase e Desenvolvimento Terapêutico PDT

Contextos

ECTS

4.0 (para cálculo da média)

Objectivos

O misfolding proteico é reconhecido como a principal causa de diversas doenças humanas graves (ex: doenças neurodegenerativas e casos específicos de cancro hereditário) uma vez que essas proteínas apresentam uma maior tendência para agregação ou para ser reconhecidas pelo sistema de controlo de qualidade proteica (CQP) intracelular sendo endereçadas para degradação. Deste modo, as novas abordagens terapêuticas em desenvolvimento visam atuar sobre a proteína misfolded recuperando a sua conformação nativa ou modular o sistema CQP promovendo o seu refolfing ou prevenindo a sua degradação. Nesta perspetiva a UC tem como objetivo aprofundar o conhecimento sobre os mecanismos moleculares subjacentes a alterações da proteostase (permitindo identificar novos alvos terapêuticos) e das estratégias experimentais para reposição da homestasia proteica (levando ao desenvolvimento de novos fármacos). Nas vertentes teórica, prática e laboratorial, os alunos irão adquirir competências que lhes permitirão: Identificar os sistemas de CQP intracelular; Compreender as consequências patogénicas do misfolding proteico; Reconhecer se as proteínas em estudo e as vias da proteostase são potenciais alvos terapêuticos; Saber aplicar novas tecnologias e organismos-modelo ao estudo das vias envolvidas na manutenção de um proteoma saudável; Saber definir estratégias para identificação de moléculas com potencial terapêutico (modulação farmacológica da proteostase); Aprender a manipular equipamento científico e software especializado; Saber analisar e apresentar dados experimentais.

Programa

Ensino Teórico:Proteínas: Estrutura e Função (Organização estrutural e forças estabilizadoras; Modificações pós-tradução; Folding in vitro - bases termodinâmicos e cinéticas; modelos de folding); Biossíntese e Processamento Proteico (Folding in vitro/in vivo; O ribosoma; Folding Co- e pós-tradução; Folding nos diferentes compartimentos celulares; O sistema de chaperones moleculares e de co-chaperones); Vias de Degradação Proteica (Tempo de semi-vida; Os N-degrons; Sistemas Ubiquitina-Proteassoma e Autofagia-Lisossomal; Degradação nos diversos compartimentos celulares); Sistemas de resposta ao stress proteotóxico (UPR e HSR); Doenças Conformacionais (Loss-of-function e gain-of-function; Doenças genéticas e mutações missense; Pequenas moléculas moduladoras do folding intracelular - chaperones farmacológicos e reguladores da proteostase); Medicamentos Órfãos (Doenças raras; Designação de medicamento órfão; Regulamentos e incentivos; Comité dos medicamentos órfão; Exemplos de medicamentos órfãos). Ensino Prático: Sistemas de expressão e purificação proteica (Sistemas procariotas e eucariotas; Péptidos e proteínas de fusão; Sistemas de co-expressão; Métodos de purificação); Ferramentas laboratoriais para caracterização estrutural e funcional de proteínas - Métodos in vitro (Técnicas não-espectroscópicas; Técnicas espectroscópicas, Avaliação da atividade biológica Ensaios de binding; Ensaios de estabilidade proteica) e Métodos in cellulo (Ensaios de pulse-chase; Co-imunoprecipitação; Ensaios de BRET); Aproximações experimentais para identificação de chaperones farmacológicos e de reguladores da proteostase (Plataformas de High-Throughput Screening; Bibliotecas de compostos; Pesquisa de compostos (random/oriented; in vitro/in cellulo); Ferramentas bioinformáticas para o estudo de proteínas (Bases de dados; Programas de comparação de informação biológica; Ferramentas bioinformáticas para previsão de alterações da estabilidade proteica (G)); Programas para visualização de moléculas. Ensino Laboratorial: Expressão e purificação de proteínas humanas, forma selvagem (WT) e variante patogénica (Transformação de células competentes; Preparação de Overnight; Lise Celular; Purificação por cromatografia de afinidade e de exclusão molecular; Rendimento; Grau de pureza); Caracterização funcional (Atividade enzimática e parâmetros cinéticos; Ensaios de inativação térmica); Caracterização estrutural (Estrutura quaternária; Proteólise limitada (estrutura terciária); Estabilidade térmica); Identificação de chaperones farmacológicos (DSF: Differential scanning Fluorimetry).

Método de Avaliação

As metodologias de ensino adotadas têm como objetivo promover um ensino interativo e dinâmico que estimule a discussão, reflexão e resolução de problemas. A componente teórica engloba aulas expositivas e seminários apresentados por palestrantes convidados. Nas aulas práticas serão apresentados e discutidos tecnologias e resultados laboratoriais tendo como base artigos científicos. Nas aulas laboratoriais serão aplicados os conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas e práticas. A avaliação recorre a diversas metodologias. Será centrada na avaliação contínua, apoiada pela realização do relatório experimental e da apresentação de um trabalho sobre um tema selecionado pelo aluno a partir de uma lista de tópicos apresentada na primeira aula e no âmbito do programa da UC.

Carga Horária

Bibliografia

Principal

• Proteins: Structure and Function.: Whitford D. 2005 John Wiley and Sons.
• Introduction to Protein Science (3th ed.): Lesk AM 2016 Oxford University Press.
• Protein Homeostasis (2nd ed): Morimoto RI, Hartl U, Kelly JW. 2019 Cold Spring Harbor

Secundária

Disciplinas de Execução

2024/2025 - 1º Semestre