Structural and chemical basis for anticancer activity of a series of 'beta'-tubulin ligands: molecular modeling and 3D QSAR studies

An important approach to cancer therapy is the design of small molecule modulators that interfere with microtubule dynamics through their specific binding to the ²-subunit of tubulin. In the present work, comparative molecular field analysis (CoMFA) studies were conducted on a series of discodermolide analogs with antimitotic properties. Significant correlation coefficients were obtained (CoMFA(i), q² =0.68, r²=0.94; CoMFA(ii), q² = 0.63, r²= 0.91), indicating the good internal and external consistency of the models generated using two independent structural alignment strategies. The models were externally validated employing a test set, and the predicted values were in good agreement with the experimental results. The final QSAR models and the 3D contour maps provided important insights into the chemical and structural basis involved in the molecular recognition process of this family of discodermolide analogs, and should be useful for the design of new specific ²-tubulin modulators with potent anticancer activity.Uma estratégia importante para a terapia do câncer é o planejamento de modulares que interferem na dinâmica dos microtúbulos através de sua ligação específica à subunidade ² da tubulina. No presente trabalho, estudos de análise comparativa dos campos moleculares (CoMFA) foram realizados com uma série de análogos do discodermolídeo com ação antimitótica. Resultados significativos foram obtidos (CoMFA(i), q² =0,68, r² =0,94; CoMFA(ii), q² = 0,63, r² =0,91), indicando a elevada consistência interna e externa dos modelos gerados empregando duas estratégias independentes de alinhamento estrutural. Os modelos foram validados externamente com um conjunto teste e os valores preditos apresentaram boa concordância com os resultados experimentais. Os modelos de QSAR e os mapas de contorno 3D forneceram importantes informações sobre as bases químicas e estruturais envolvidas no processo de reconhecimento molecular dessa família de análogos do discodermolídeo, sendo uma valiosa ferramenta no planejamento de novos moduladores específicos da ²-tubulina com potente atividade antitumoral.Conselho Nacional Desenvolvimento Científico e Technológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Structural and chemical basis for anticancer activity of a series ofβ-tubulin ligands: molecular modeling and 3D QSAR studies

An important approach to cancer therapy is the design of small molecule modulators that interfere with microtubule dynamics through their specific binding to the β-subunit of tubulin. In the present work, comparative molecular field analysis (CoMFA) studies were conducted on a series of discodermolide analogs with antimitotic properties. Significant correlation coefficients were obtained (CoMFA(i), q2 =0.68, r2=0.94; CoMFA(ii), q2 = 0.63, r2= 0.91), indicating the good internal and external consistency of the models generated using two independent structural alignment strategies. The models were externally validated employing a test set, and the predicted values were in good agreement with the experimental results. The final QSAR models and the 3D contour maps provided important insights into the chemical and structural basis involved in the molecular recognition process of this family of discodermolide analogs, and should be useful for the design of new specific β-tubulin modulators with potent anticancer activity204693703CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO - CNPQFUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - FAPESPSem informaçãoSem informaçãoUma estratégia importante para a terapia do câncer é o planejamento de modulares que interferem na dinâmica dos microtúbulos através de sua ligação específica à subunidade β da tubulina. No presente trabalho, estudos de análise comparativa dos campos moleculares (CoMFA) foram realizados com uma série de análogos do discodermolídeo com ação antimitótica. Resultados significativos foram obtidos (CoMFA(i), q2 =0,68, r2 =0,94; CoMFA(ii), q2 = 0,63, r2 =0,91), indicando a elevada consistência interna e externa dos modelos gerados empregando duas estratégias independentes de alinhamento estrutural. Os modelos foram validados externamente com um conjunto teste e os valores preditos apresentaram boa concordância com os resultados experimentais. Os modelos de QSAR e os mapas de contorno 3D forneceram importantes informações sobre as bases químicas e estruturais envolvidas no processo de reconhecimento molecular dessa família de análogos do discodermolídeo, sendo uma valiosa ferramenta no planejamento de novos moduladores específicos da β-tubulina com potente atividade antitumora

Structural and chemical basis for anticancer activity of a series of²-tubulin ligands: molecular modeling and 3D QSAR studies

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)An important approach to cancer therapy is the design of small molecule modulators that interfere with microtubule dynamics through their specific binding to the ²-subunit of tubulin. In the present work, comparative molecular field analysis (CoMFA) studies were conducted on a series of discodermolide analogs with antimitotic properties. Significant correlation coefficients were obtained (CoMFA(i), q² =0.68, r²=0.94; CoMFA(ii), q² = 0.63, r²= 0.91), indicating the good internal and external consistency of the models generated using two independent structural alignment strategies. The models were externally validated employing a test set, and the predicted values were in good agreement with the experimental results. The final QSAR models and the 3D contour maps provided important insights into the chemical and structural basis involved in the molecular recognition process of this family of discodermolide analogs, and should be useful for the design of new specific ²-tubulin modulators with potent anticancer activity.Uma estratégia importante para a terapia do câncer é o planejamento de modulares que interferem na dinâmica dos microtúbulos através de sua ligação específica à subunidade ² da tubulina. No presente trabalho, estudos de análise comparativa dos campos moleculares (CoMFA) foram realizados com uma série de análogos do discodermolídeo com ação antimitótica. Resultados significativos foram obtidos (CoMFA(i), q² =0,68, r² =0,94; CoMFA(ii), q² = 0,63, r² =0,91), indicando a elevada consistência interna e externa dos modelos gerados empregando duas estratégias independentes de alinhamento estrutural. Os modelos foram validados externamente com um conjunto teste e os valores preditos apresentaram boa concordância com os resultados experimentais. Os modelos de QSAR e os mapas de contorno 3D forneceram importantes informações sobre as bases químicas e estruturais envolvidas no processo de reconhecimento molecular dessa família de análogos do discodermolídeo, sendo uma valiosa ferramenta no planejamento de novos moduladores específicos da ²-tubulina com potente atividade antitumoral.204693703Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)CNPq_BrasilFAPESP_Brasi

Produção e imobilização de lipase de Burkholderia cepacia LTEB11 para a síntese de ésteres etílicos.

O objetivo deste trabalho foi produzir a lipase de Burkholderia cepacia LTEB11 e estudar a sua utilização em reações de síntese de ésteres, especialmente ésteres que são utilizados como biodiesel. Em diferentes etapas, quatro diferentes preparações enzimáticas foram utilizadas. Três foram preparadas a partir de um extrato lipolítico bruto produzido por fermentação submersa: lipase encapsulada em micelas, lipase livre liofilizada e lipase imobilizada em um suporte de polipropileno (Accurel EP-100). A quarta preparação foi um sólido fermentado liofilizado contendo atividade lipolítica, produzido por fermentação no estado sólido. Quando as três preparações obtidas a partir da fermentação submersa foram comparadas em reações de esterificação em n-heptano como cossolvente, a lipase imobilizada em Accurel apresentou a maior conversão em éster. Os efeitos da quantidade de lipase imobilizada e da atividade de água no meio foram então estudados. Foi possível obter 100% de esterificação em 3 h. A atividade de água na faixa de 0,11 a 0,95 não afetou a conversão em éster significativamente. A reutilização da lipase imobilizada em reações seqüenciais foi testada. Durante 11 reações 100% de conversão foi obtida em 6 h. Após 24 reações a conversão obtida após 6 h caiu para 50%. Para a produção da lipase por fermentação no estado sólido, vários substratos foram testados: tortas de soja, milho e mamona, bagaço de cana-de-açúcar e misturas de bagaço de cana-de-açúcar e farelo de semente de girassol. A maior atividade lipolítica, 234 U de atividade de hidrólise do palmitato de p-nitrofenila (pNPP) por grama de substrato seco foi obtida com uma mistura 1:1 (m/m) de bagaço de cana-de- açúcar e farelo de semente de girassol. Este sólido fermentado foi liofilizado e utilizado em reação de esterificação, com n-heptano como cossolvente. O seu desempenho, em termos de conversão em éster por unidade de atividade de hidrólise do pNPP, foi comparável com aquela obtida com a lipase imobilizada em Accurel EP-100. O sólido fermentado foi então selecionado para a utilização na transesterificação de óleos, com o objetivo de produzir ésteres utilizados como biodiesel. O melhor resultado obtido em frascos agitados para a reação livre de cossolvente (contendo somente óleo de soja e etanol) foi a conversão de 50% em 96 h, obtida a 37°C com 1% (m/m) de água no meio reacional e razão molar de etanol para óleo de soja de 3:1. Reações foram então realizadas em reator de leito fixo, pelo qual o meio reacional foi circulado. Neste caso o melhor resultado foi uma conversão de 95% em 46 h, obtida a 50°C, com 1% (m/m) de água no meio reacional, razão molar de etanol para óleo de soja de 3:1, com o etanol sendo adicionado em duas etapas. No teste de reutilização do sólido fermentado em reações seqüenciais a conversão original em 47 h foi mantida nas três primeiras reações, caindo para 50% da conversão original após nove reações. Este sistema tem bom potencial para reduzir o custo do processo de transesterificação enzimática para a produção do biodiesel por duas razões. Primeiro, o sólido fermentado pode ser adicionado diretamente ao meio de reação, evitando a necessidade de etapas caras do processo como a recuperação e imobilização da lipase. Segundo, o uso de meios reacionais livres de cossolvente evita a necessidade de um sistema de recuperação do cossolvente.Tese (Doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR

Lactic acid: lactic acid-producing bacterial strain.

Bioprocess for the production of lactic acid using an elite bacterial strain selected from the Brazilian biodiversity. The production is based on sweet sorghum juice, but other raw materials can also be used for the production of lactic acid.TC 22

Acetoin: Production of acetoin from glycerin.

Fermentative process for acetoin production from crude glycerin from biodiesel production using a new bacterial strain.TC 187

Enzymes: Production of lipase by a bacterial strain.

Bacterial strain from Brazilian biodiversity able to produce lipases that can be applied in different industries.TC 211

Ácido lático: cepa bacteriana produtora de ácido lático.

Bioprocesso para produção de ácido lático com utilização de cepa elite de bactéria selecionada da biodiversidade brasileira. A produção tem como fonte o caldo de sorgo sacarino, contudo outras matérias-primas também podem ser utilizadas para produção de ácido lático.TC 228

Genomic prediction and quantitative trait locus discovery in a cassava training population constructed from multiple breeding stages

Open Access Article; Published online: 11 Dec 2019Assembly of a training population (TP) is an important component of effective genomic selection‐based breeding programs. In this study, we examined the power of diverse germplasm assembled from two cassava (Manihot esculenta Crantz) breeding programs in Tanzania at different breeding stages to predict traits and discover quantitative trait loci (QTL). This is the first genomic selection and genome‐wide association study (GWAS) on Tanzanian cassava data. We detected QTL associated with cassava mosaic disease (CMD) resistance on chromosomes 12 and 16; QTL conferring resistance to cassava brown streak disease (CBSD) on chromosomes 9 and 11; and QTL on chromosomes 2, 3, 8, and 10 associated with resistance to CBSD for root necrosis. We detected a QTL on chromosome 4 and two QTL on chromosome 12 conferring dual resistance to CMD and CBSD. The use of clones in the same stage to construct TPs provided higher trait prediction accuracy than TPs with a mixture of clones from multiple breeding stages. Moreover, clones in the early breeding stage provided more reliable trait prediction accuracy and are better candidates for constructing a TP. Although larger TP sizes have been associated with improved accuracy, in this study, adding clones from Kibaha to those from Ukiriguru and vice versa did not improve the prediction accuracy of either population. Including the Ugandan TP in either population did not improve trait prediction accuracy. This study applied genomic prediction to understand the implications of constructing TP from clones at different breeding stages pooled from different locations on trait accuracy

Extraction of Citric Acid by Liquid Surfactant Membranes: Bench Experiments in Single and Multistage Operation

The extraction of citric acid by liquid surfactant membranes (LSM) was performed using A/O/A emulsions, composed of sodium acetate aqueous solutions (inner phase), mixtures of Alamine 336 and ECA 4360 dissolved in Exxsol D240/280 (membrane phase), and citric acid aqueous solutions (feed phase). Two factorial designs (25–1 and 23) were used to define suitable operating conditions, in a single stage, producing citric acid solutions at 0.25 g mL–1 from aqueous feed solutions at 0.10 g mL–1. The parameters investigated and the best operating conditions obtained were pH of the feed phase (pH = 1.5), surfactant (ws = 2 %) and carrier concentration in the membrane phase (wc = 20 %), stirring speed (v = 145 rpm), and permeation time (t = 10 minutes) upon the citric acid concentration in the inner and feed phases, and inner phase swelling. Under these conditions, an extraction greater than 50 % and swelling equal to 80 % were obtained. Use of recycled membranes as well as extraction in multiple stages was also evaluated. Experiments of recycling revealed that the membranes can be reused for at least three times with good performance. Extraction in multiple stages showed high efficiency for the citric acid separation (~100 %) after three steps of operation