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https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43791| Title: | Prospecção in silico da lactase humana e peptídeos bioinspirados: modelagem estrutural, docking molecular e modos normais. |
| Other Titles: | In silico prospecting of human lactase and bioinspired peptides: structural modeling, molecular docking, and normal modes. Prospección in silico de lactasa humana y péptidos bioinspirados: modelado estructural, acoplamiento molecular y modos normales. |
| ???metadata.dc.creator???: | GARCIA, Valdecya Aparecida Oliveira. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | CAMPOS, Magnólia de Araújo. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: | MAIA, Rafael Trindade. |
| ???metadata.dc.contributor.referee1???: | LOPES, Marcus José Conceição. |
| ???metadata.dc.contributor.referee2???: | OLIVEIRA, Camila Franco Batista de. |
| Keywords: | Lactose;Intolerância à lactose;Bioinformática;Biologia computacional;Enzima lactase - deficiência;Lactose - hidrólise;Docking molecular;Peptídeos bioinspirados;Centro de Educação e Saúde;Lactose intolerance;Bioinformatics;Computational Biology;Lactase enzyme deficiency;Lactose hydrolysis;Molecular docking;Bioinspired peptides;Center for Education and Health;Lactosa;Intolerancia a la lactosa;Deficiencia de la enzima lactasa;Hidrólisis de la lactosa;Acoplamiento molecular;Centro de Educación y Salud |
| Issue Date: | 12-Sep-2025 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | GARCIA, Valdecya Aparecida Oliveira. Prospecção in silico da lactase humana e peptídeos bioinspirados: modelagem estrutural, docking molecular e modos normais. 2025. 56 fl. (Trabalho de Conclusão de Curso – Monografia), Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas, Centro de Educação e Saúde, Universidade Federal de Campina Grande, Cuité – Paraíba – Brasil, 2025. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43791 |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | A intolerância à lactose é uma das condições metabólicas mais prevalentes no mundo, que ocorre devido à deficiência da enzima lactase, responsável pela hidrólise da lactose. Devido ao alto custo e complexidade estrutural dessa enzima, o tratamento por reposição enzimática ainda apresenta limitações, o que motiva a busca por alternativas mais acessíveis e eficazes. Neste estudo, empregou-se uma abordagem in silico para modelar a estrutura tridimensional da lactase humana por homologia e a partir das regiões de interação com a lactose, identificadas por meio de docking molecular, foram propostos peptídeos bioinspirados, cujas interações com a lactose também foram avaliadas computacionalmente. A flexibilidade estrutural da enzima foi analisada por meio da análise dos modos normais, possibilitando uma compreensão aprofundada dos seus movimentos conformacionais. O modelo da lactase mostrou-se confiável e serviu de base para o desenho dos peptídeos, entre os quais se destaca aquele gerado a partir da sequência de aminoácidos localizados num raio de 12 Å da lactose. As simulações de docking apresentaram constante de inibição elevadas, energia livre de ligação de ligação e energia intermolecular negativas, além da presença de fortes ligações de hidrogênio em regiões eletropositivas, sugerindo interações intermoleculares estáveis e termodinamicamente favoráveis. Portanto, os resultados sugerem que o modelo da lactase humana e os peptídeos bioinspirados desenvolvidos possuem potencial para subsidiar fu turas pe squisas voltadas ao desenvolvimento de terapias para a intolerância à lactose. |
| Abstract: | Lactose intolerance is one of the most prevalent metabolic conditions worldwide, caused by a deficiency of the enzyme lactase, which is responsible for lactose hydrolysis. Due to the high cost and structural complexity of this enzyme, enzymatic replacement therapy still faces limitations, prompting the search for more accessible and effective alternatives. In this study, an in silico approach was employed to model the three-dimensional structure of human lactase by homology. Based on the interaction regions with lactose, identified through molecular docking, bioinspired peptides were proposed, and their interactions with lactose were also computationally evaluated. The enzyme's structural flexibility was assessed using normal mode analysis, enabling a deeper understanding of its conformational movements. The lactase model proved to be reliable and served as the basis for peptide design, particularly highlighting the peptide derived from a sequence of amino acids within a 12 Å radius of lactose. Docking simulations for this model revealed high inhibition constants, negative binding and intermolecular energies, and the presence of strong hydrogen bonds in electropositive regions, indicating stable and thermodynamically favorable interactions. Therefore, the results suggest that both the modeled lactase structure and the designed bioinspired peptides have potential to support future research aimed at developing therapies for lactose intolerance. |
| ???metadata.dc.description.resumen???: | La intolerancia a la lactosa es una de las enfermedades metabólicas más prevalentes a nivel mundial, causada por una deficiencia de la enzima lactasa, responsable de la hidrólisis de la lactosa. Debido al alto costo y la complejidad estructural de esta enzima, el tratamiento mediante reemplazo enzimático aún presenta limitaciones, lo que impulsa la búsqueda de alternativas más accesibles y efectivas. En este estudio, se utilizó un enfoque in silico para modelar la estructura tridimensional de la lactasa humana por homología. Con base en las regiones de interacción con la lactosa, identificadas mediante acoplamiento molecular, se propusieron péptidos bioinspirados, cuyas interacciones con la lactosa también se evaluaron computacionalmente. La flexibilidad estructural de la enzima se analizó mediante análisis en modo normal, lo que permitió una comprensión profunda de sus movimientos conformacionales. El modelo de lactasa demostró ser fiable y sirvió de base para el diseño de los péptidos, entre los que destaca el generado a partir de la secuencia de aminoácidos ubicada dentro de un radio de 12 Å de la lactosa. Las simulaciones de acoplamiento mostraron constantes de inhibición elevadas, energía libre de unión negativa y energía intermolecular, además de la presencia de fuertes enlaces de hidrógeno en las regiones electropositivas, lo que sugiere interacciones intermoleculares estables y termodinámicamente favorables. Por lo tanto, los resultados sugieren que el modelo de lactasa humana y los péptidos bioinspirados desarrollados tienen el potencial de respaldar futuras investigaciones dirigidas al desarrollo de terapias para la intolerancia a la lactosa. |
| Keywords: | Lactose Intolerância à lactose Bioinformática Biologia computacional Enzima lactase - deficiência Lactose - hidrólise Docking molecular Peptídeos bioinspirados Centro de Educação e Saúde Lactose intolerance Bioinformatics Computational Biology Lactase enzyme deficiency Lactose hydrolysis Molecular docking Bioinspired peptides Center for Education and Health Lactosa Intolerancia a la lactosa Deficiencia de la enzima lactasa Hidrólisis de la lactosa Acoplamiento molecular Centro de Educación y Salud |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Ciências Biológicas |
| URI: | https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/43791 |
| Appears in Collections: | Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas - CES - Monografias |
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| VALDECYA APARECIDA OLIVEIRA GARCIA - TCC CIÊNCIAS BIOLÓGICAS CES 2025.pdf | Valdecya Aparecida Oliveira Garcia - TCC Ciências Biológicas CES 2025 | 1.32 MB | Adobe PDF | View/Open |
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